DE8701414U1 - Trachealkanüle - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Trachealkanüle, insbesondere eine mit einem Ventil ausgestattete Tracheal kanüle, die dazu dient* die physiologische Funktion von Patienten mit Luftröhrenschnitt zu erhalten und zu verbessern.

Der allgemeine Hintergrund der Erfindung ist in den US-PS 3,844,290 und 3,137,299 sowie 4,325,366 beschrieben, die den Stand der Technik bilden. In diesen Patentschriften sind Trachealkanülen mit Ventilen beschrieben, die den Luftaustritt durch das Tracheairohr bei der Ausatmung verhindern, jedoch beim Einatmen Luft durch das Tracheairohr in die Lunge treten lassen.

Nachteil dieser Trachealkanülen ist, daß nicht gänzlich verhindert werden kann, daß während der gesamten Ausatmunps· phase bzw. während eines Teils derselben Luft durch das Trachealventil austritt. Beispielsweise tritt bei der Vorrichtung gemäß US-PS 4,325,366 während des Ausatmens ein Teilluftstrom durch das Ventil. Dies ist auch bei der Vorrichtung gemäß 3,844,290 der Fall. Durch den Austritt der feuchten Atemluft durch das Trachealrahr in die Umgebungsluft lagert sich Feuchtigkeit und Schleim an den Wänden des

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Ventilgehäuses ab. Durch solche Ablagerungen wird die Reibung erhöht, so daß sich das Ventil während des Einatmens schwerer öffnet. Die Ablagerungen sind auch Nährboden für Krankheitserreger beispielsweise für Pseudomonas-Bakterien.

Darüber hinaus treten bei solchen Ventilen Klappergeräusche und Vibrationen auf, insbesondere bei Beginn der Ausatmungsphase, was den Patienten stört. Schließlich ist die Sprache der Benutzer solcher Ventile nicht normal und häufig nicht verständlich.

Klinische Untersuchungen haben erbracht, daß bei Patienten mit Luftröhrenschnitt häufig eine oder mehrere der folgenden Komplikationen eintreten, die die normale physiologische Funktion der Patienten beeinträchtigen: 15

(1) Verlust der Sprache: Dieser beruht darauf, daß der Luftstrom durch das Tracheairohr am Kehlkopf und den Mund- und Nasenhöhlen vorbei umgeleitet wird.

(2) Verlust des Geruchssinns: Man nimmt an, daß dies auf derselben Ablenkung der Luft beruht. Der Verlust des Geruchssinns beeinträchtigt den Appetit des Patienten und kann zu Gewichtsverlust führen.

2* (3) Verstärkte Sekretion im Nasen- und Mundbereich: Dies beruht ebenfalls darauf, daß der Luftstrom von der Mundhöhle sowie der Nasenhöhle abgeleitet wird. Die Luft würde ansonsten die Verdunstung der Sekrete erleichtern.

(4) Verminderte Sauerstoffanreicherung des Bluts: Diese könnte darauf beruhen, daß der Druck in den Alveolen der Lunge aufgrund des freien Luftaustritts durch die Öffnung des Tracheairohrs oder aufgrund des geringeren Luftwiderstands des Tracheairöhrs herabgesetzt ist.

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(5) Zunahme der Infektionen der Atemorgane: Dias könnte auf mehreren Gründen beruhen: Einer ist, daß viele Patienten mit Luftröhrenschnitt die Öffnung im Hals mit den Finger verschließen. Dies wird häufig deshalb der Fall sein, weil die Patienten mit den herkömmlichen Trachealventilen nicht zufrieden sind und diese nicht benutzen. Verunreinigungen am Finger führen dann zu Infektionen. Ein zweiter Grund ist, daß die eingeatmete Luft nicht gefiltert wird, weil sie nicht durch die Nasenhöhle tritt. Man nimmt an, daß beide Faktoren zu Lungenentzündungen führen. Darüber hinaus könnte die zusätzliche Ansammlung von Feuchtigkeit und Schleim in herkömmlichen Trachealkanülen ein Nährboden für Krankheitserreger sein. Schließlich können die verstärkte Sekretbildung in Nase und Mund ebenfalls Ursache für solche Infektionen sein.

(6) Schluckbeschwerden: Diese werden auf ein Ungleichgewicht der Druckverhältnisse aufgrund des Luftröhren-Schnitts zurückgeführt. Dadurch werden vermehrt Nahrung und Flüssigkeiten eingeatmet, was zu Lungenentzündungen oder Entzündungen der oberen Atemwege führen kann.

(7) Anormale Expektoration: Es hat sich gezeigt, daß bei Patienten mit Luftröhrenschnitt Auswurf in und durch die Trachealkanüle tritt. Wenn ein Patient hustet, wird Schleim, Flüssigkeit oder ähnliches aus den Lungen nach oben in die Luftröhre befördert. Bei gesunden Personen treten Schleim und Flüssigkeit durch die Luftröhre und an dem Kehldeckel vorbei in den Mund und werden ausgespuckt. Bei Patienten mit Luftröhrenschnitt besteht jedoch ein Parallelpfad mit geringem Widerstand über das Tracheairohr. Dadurch können FlUssigkeit und Schleim aus den Lungen in das Rohr und manchmal auch durch das Rohr ausgeworfen werden.

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(8) Probleme bei Entfernen der Kanüle: Klinische Beobachtungen zeigen, daß es häufig schwierig ist, die Kanüle bei Patienten, insbesondere bei Kindern zu entfernen, weil sie befürchten, ohne Kanüle nicht atmen zu können. Dies erschwert die Rehabilitation der Patienten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Trachealkanüle zu schaffen, bei der die genannten Nachteile nicht auftreten,

zumindest aber erheblich reduziert werden. 10

Diese Aufgabe wird bei einer Trachealkanüle der eingangs genannten Art mit Hilfe der in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

^ Durch die Schaffung einer Trachealkanüle mit festem, definiertem Verschluß, bei der das Ventil außer beim Einatmen immer geschlossen ist, können die genannten Probleme gemildert oder überwunden werden. Dies wird durch eine leichte Vorspannung des Ventils erreicht. Es bedarf daher eines

^⁰ Druckunterschieds von etwa 8 bis 15 mm Wassersäule, um die Ventilplatte von dem Ventilsitz abzuheben. Das vjentil ist also während der Ausatmungsphase des Atemzyklusses und auch direkt bei Beginn und unmittelbar am Ende der Einatmungsphase geschlossen. Dies ist zur Beseitigung der verschiedenen

" physiologischen Fehlfunktionen bei einem Luftröhrenschnitt wesentlich.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine elastische Ventilplatte gegen einen Ventilsitz gedrückt wird, und zwar mit Hilfe einer auf eine vorbestimmte Länge zusammengedrückte Niete.

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j Durch dieses Ausführungsbeispiel wird die Sprache von Pa-

f tienten mit Luftröhrenschnitt wesentlich verbessert, so daß

' Personen, die nicht mehr sprechen konnten, in die Lage ver

setzt werden, normal zumindest besser zu sprechen. Gleich-

I 5 zeitig werden durch das Ventil verursachte Geräusche und I Vibrationen sowie die Ansammlung von Sekret in der Ventil -

I einheit vermieden.

\ Zusätzlich ergeben sich weitere überraschende Vorteile

1 10 durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils:

\ Klarere, kräftigere und besser verständliche Sprache, we-

x sentlich verbesserte Ventilation der unteren Atemwege. Ver-

1 besserung das Geruchssinns und darauf beruhender besserer

f Appetit, eine Verbesserung des Schluckvorgangs, wodurch

\ 15 weniger Nahrung und Flüssigkeit eingeatmet werden, verbes- ; serte Sauerstoffanreicherung im pulmonailen Blut sowie ver-

\ minderte Infektionsneigung der oberen Luftwege. Es hat sich

\ auch gezeigt, daß die Entfernung der Kanüle urrd die Reha-

1 bilitation der normalen Atmung bei Patienten mit Luftröhren-

I 20 schnitt nach Verwendung der erfindungsgemäßen Trachealka- I nüle verbessert werden.

\ Diese Vorteile sollen wie folgt kurz erläutert werden.

&iacgr; 25 Di_e Verbesserung des Geruchssinns und der damit verbundene

• bessere Appetit wird darauf zurückgeführt, daß durch die

\ automatische Ventilwirkung mittels der Erfindung die gewohn·

I te Rücklenkung des Luftstroms durch die oberen Luftwege, I Nase und Mund erreicht wird. Es ist bekannt, daß die Sensor·

I 30 zellen für den Geruchssinne in diesem Teil des Körpers ange-

I ordnet sind.

i Die markante Abnahme der Sekrete im oralen und nasalen Be-

jj reich ist auf die Verdunstung der Sekrete durch die atitoma-

I 3^ tische und kontinuierliche Umlenkung der Luft durch diesen I Bereich mittels der Erfindung zurückzuführen. Mittels der

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Erfindung kann damit eine normale physiologische Funktion, nämlich die Verdunstung der Sekrete erreicht werden, die bei einem Lüftröhrenschnitt beeinträchtigt ist.

Durch die Erfindung wird eine verbesserte Sauerstoff anreicherung erreicht. Da das erfindungsgemäße Ventil - mit Ausnahme bei der Einatmung - immer geschlossen ist, tritt ein erhöhter Druck in der Lunge und schließlich 1n den Alveolen auf. Es wird angenommen, daß der erhöhte pulmonale Druck den Gasaustausch und die Sauerstoffaufnahme in den Alveolen erhöht.

Die verminderte Infektion im stomalen und pulmonalen Bereich wird darauf zurückgeführt, daß mit dem erfindungsgemäßen automatischen Ventil es nicht mehr erforderlich ist, die Öffnung mit dem Finger zu verschließen, wodurch Verunreinigungen am Finger nicht zu Infektionen führen können. Außerdem können durch die praktisch natürliche Zirkulation der Luft die Verdunstung der Sekrete erreicht und ihre An-Sammlung im Luftweg vermindert werden, wodurch ein Nährboden für Bakterien beseitigt wird. Darüber hinaus wird mit der Erfindung ein allgemein trockeneres Trachialrohr mit Ventil erreicht, so daß es weniger wahrscheinlich ist, daß sich dort Pathogene ansammeln und vermehren, wodurch wieder die Möglichkeit von Infektionen vermindert wird. In der Praxis hat es sich außerdem gezeigt, daß der Filter häufig zu reinigen ist, da sich dort Staub und Schmutz ansammeln. Ohne den Filter würde dieser Staub und Schmutz in die Luftröhre gelangen und so eine Infektionsquelle darstellen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verbessert auch den Schluckvorgang. Der Schluckmechanismus beinhaltet ein Verschließen der Epiglottis, dem eine die Kehle hinunterlaufende Kompressionswelle vorangeht, durch die die Nahrung _ZUm Magen hinuntergedrückt wird. Dies erfolgt gegen den

Widerstand der in den unteren Atemwegen zusammengedrückten

Luft. Im Gegensatz zürn Stand der Technik, bei dem diese zusammengedruckte Luft entweichen kann, wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht, daß dieses Druckpolster nicht abgebaut wird, was einerseits zu einem verbesserten

Schlucken und. Andererseits zu einer geringeren Einatmung

von Nahrung oder Flüssigkeiten führt. Damit werden verschiedene Vorteile erreicht, wie leichteres und bequemeres Essen, besserer Appetit, geringere Infektionsgefahr durch Einatmen von Nahrung und Flüssigkeiten in die Lunge usw.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die normale Expektoration gefördert. Gemäß der Erfindung bildet sich im geschlossenen Tracheairohr ein Luftkissen, das ein Eintreten von Expektorationen in das Tracheairohr verhindert, so daß die Expektorationen am Tracheairohr vorbei in üblicher Weise über die Luftröhre ausgeworfen werden. Damit wird sowohl das allgemeine Wohlbefinden des Patienten als auch der Personen gefördert, die sich in der Nähe des Patienten befinden.

Da sich der Patient durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wieder an den normalen Luftfluß durch die oberen Atemwege gewöhnt, verliert er auch seine Angst vor dem Auswechseln der Kanüle, da er nicht befürchten muß, ohne Kanüle keine Luft mehr zu bekommen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 bis 20 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des Trachealventils zusammen mit einem Tracheairohr;

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Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ventil von der Seite aus, in die die Luft eintritt und zwar den Bereich, der außerhalb des Patienten liegt;

Fig. 3 etiien Schnitt durch das Ventil entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 einen Ausschnitt eines Schnitts durch das Ventil gemäß Fig. 3 (entlang einer anderen Schnittlinie), mit der lö die Vorspannung der Ventilplatte liefernden Niete* wobei die Durchbiegung der Ventilplatte übertrieben dargestellt ist;

Fig. 5 einen schematisierten Schnitt durch einen Patienten mit einer eingebrachten Trachealkanüle;

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung eines Teils eines weiteren AusfUhrungsbeispiels der Trachealkanüle;

Fig. 7 eine Ansicht entlang der Linie 2-2;

Fig. 8 einen Schnitt durch die zusammengebaute Trachealkanüle entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 2;

Fig. 9 eine Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Trachealkanüle und

Fig. 10 einen schematischen Schnitt durch einen Patienten mit einer Trachealkanüle.
30

In den Fig. 1 bis 5 und 9 1st eine Trachealrohranordnung dargestellt, die unmittelbar durch eine Öffnung im Hals des Patienten in dessen Luftröhre eingeführt wird. Dabei kann die Trachealrohranordnung aus einer einzigen Kanüle oder wie bei dem in den Figuren 6 bis 8 und 10 dargestellten Ausführungsbeispiel - aus einer Innen- sowie eine Außenkanüle bestehen, wobei die Außenkanüle in die Luftröhre eines Patienten eingebracht und die Innenkanüle entfernbar innen

in die AüßenkarsUie eingeführt wird,

In den Fig. 1 und 5 ist das erste AusfÜhriingcbeispiel der Trachealkanüle als Ganzes dargestellt. 5

Fig. 1 zeigt die Trachealkanüle 10 zusammen mit einer Trächealrohranordnung 22. In Fig. 5 ist gezeigt, wie die Trachealrohranordnung 22 in der Luftröhre 44 eines Patienten 54 angeordnet ist.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungsbeispiel weist fünf wesentliche Elemente auf, nämlich ein Verbindungselement 12, eine Ventilbasis bzw. einen -sockel eines Einwegventils, ein Tragelement 16, eine Ventilplatte 18 sowie eine Niete 20. In Fig. 3 ist ein Querschnitt gezeigt, ays dem diese Elemente ersichtlich sind. Fig. 1 gibt eine dreidimensionale Darstellung der Trachealkanüle wieder, bei der die Ventilplatte 18 weggelassen wurde.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, weist das Tracheairohr 22 ein Ende 24 auf. Dieses wird gemäß Fig. 5 in die Luftröhre 44 eines Patienten 54 eingeführt. Das anders Ende des Trachealrohrs 22 ist lösbar mit dem Verbindungselement 12 verbunden und steht mit diesem gemäß Fig. 3 in Reibeingriff. Das Verbindungselement 12, das in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist, besteht aus hoch schlagfestem Kunststoffmaterial. Es hat einen Außendurchmesser von ca. 2 cm. Das Verbindungselement 12 ist gemäß Fig. 3 in den rohrförmigen Ventilsockel 14 eingesteckt. Der Ventilsockel 14 besteht aus demselben Kunststoffmaterial wie das Verbindungselement. Die beiden Teile werden beispielsweise mit der Hand zusammengepreßt und mit Hilfe eines Lösungsmittels, beispielsweise Methyläthylketon, verbunden. Der Außendurchmesser des Ventilsockels 14 beträgt etwa 2,3 cm, sein Innendurchmesser ca. 2,0 cm. Er ist etwa 1,7 cm hoch. Das Verbindungselement

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12 ist außen leicht konisch, damit es leichter in den Venti!sockel 14 hineingedrückt werden kann. Das Verbindungselement 12 ist auch im Inneren konisch, damit, wie unten beschrieben, das Tracheairohr 22 leichter eingebracht werden kann.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Außenseite, d.h. auf das dem Tracheairohr 22 abgewandte Ende des Venti1 sockels 14. Das äußere Ende 26 wird im folgenden auch als proximales Ende der Trachealkanüle bezeichnet. Die Blickrichtung ist in den Fig. 3 und 4 mit einem Pfeil bezeichnet. Das äußere Ende 26 des Ventilsockels 14 weist das Tragelement 16 auf, welches ein ringförmiges Element mit einem vierarmigen Kreuzstück 28 umfaßt, das das äußere Ende 26 des Ventilsockels 14 in 4 Lufteinlässe 30 unterteilt. In der Mitte des Kreuzstücks 28 befindet sich ein scheibenförmiges Element 32, durch das sich in axialer Richtung des Ventilsockels 14 eine Öffnung 34 erstreckt. Die Niete 20 erstreckt sich durch das Loch 34. Das Tragelement 16 ist im Prinzip eine Querwand des Ventilgehäuses, die sich radial nach innen von den Innenwänden des Ventilsockels 14 er- » streckt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Ventilsockel 14 als ein Stück geformt und schließt das Tragelement 16, das Kreuzstück 28 sowie das scheibenförmige

Element 32 ein. Wie sich aus den Fig. 3 und 4 ergibt, weist das Tragelement

16 an dem äußeren Umfang der Lufteinlässe 30 eine ringförmi- ;·

ge Sitzfläche 36 auf. Die Ventilplatte 18 wird durch die &

Niete 20 gegen die Sitzfläche 36 und damit in eine geschlos- J

sene Stellung gedrückt, wobei die Ventilplatte 18 die ring- |

förmige Sitzfläche 36 berührt. I

Die Ventilplatte 18 ist an dem Tragelement 16 mittels der 35

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Niete 20 angebracht. Sie besteht aus silastischem Material und ist ca. 0,4 mm (0,015 in) dick. Das entspricht etwa 1/50 des äußeren Durchmessers der Ventilplatte. Sie weist in der Mitte ein Loch auf, durch das die Niete 20 tritt. Die Ventilplatte 18 ist eine durchsichtige Siliconscheibe, sog. Dow Corning Silastic medizinischer Qualität, mit niedrigem Elastizitätsmodul.

Die Niete 20 besteht aus dem gleichen Material wie der Ventilsockel 14 und das Verbindungselement 12. Sie ist in Fig. 4 deutlicher dargestellt und zwar in ihrer zusammengepreßten, endgültigen Form. Sie weist einen Kopf 20a sowie einen Schaft 20b auf, der beim Einführen in das Loch der Ventilplatte 18 und die Öffnung 34 des scheibenförmigen Elements 32 vor dem Zusammendrücken eine Länge von 0,3 cm hat. Nach dem Zusammenpressen pilzt ein Teil des Schafts 20b in ein gestauchtes Ende 20c auf; der Kopf 20a ändert sich dabei nicht.

Wichtig ist, daß die Ventilplatte 18 in der geschlossenen Stellung vorgespannt ist. Dies wird auf folgende Weise erreicht: Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, hat das Tragelement 16 auf seiner Innenfläche eine erhabene ringförmige Sitzfläche 36. Die Ventilplatte 18 wird an dem Kreuzstück 28 mit einer axial angeordneten, in Längsrichtung beweglichen Niete (floating rivet) befestigt. Dadurch kann der Ventilteller 18 sich anfangs in Längsrichtung auf der Niete 20 bewegen, d.h. also axial innerhalb des Ventilsockels Die Niete 20 wird dann zusammengepreßt, um den Ventilteller gegen den Ventilsitz 36 zu drücken, der sich gegenüber der Innenfläche des Kreuzstücks 28 etwas in Richtung auf die Ventilplatte hin erhebt. Je mehr die Niete zusammengepreßt wird, um so fester wird die Ventilplatte 18 gegen den ringförmigen Ventilsitz gezogen. Dadurch wird die Ven-

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tilplatte vorgespannt, damit bei Beginn der Ausatmungsphase keine Luft austritt. Die Vorspannung entspricht einer Wassersäule von vorzugsweise 8 bis 15 mm.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erhebt sich die als Ventilsitz 36 dienende ringförmige Fläche etwa 0,4 mm über die Innenfläche des Tragelements 16. Wie sich aus den Fig. 3 und 4 ergibt, erhebt sich die Unterseite der Sitzfläche 36 etwa 0,4 mm über die Unterseite des Tragelements 16, d.h. die Unterseite des Kreuzstücks 28. Wenn der Niete 20 nach dem Zusammendrücken ein Spiel von etwa 0,18 mm gelassen wird, so drückt diese die Ventilplatte 18 etwa 0,2 mm in Richtung auf die Sitzfläche 36. Wenn der Luftspalt gemäß Fig. 3 zwischen der Oberseite der Ventilplatte 13 und der

" Unterseite des Kreuzstücks 28 des Tragelements 16 etwa 0,18 mm beträgt, dann muß sich die Ventilplatte 18 mit einer Gasamtdicke von 0,4 mm etwa um 0,2 mm über die Unterseite der Sitzfläche 36 in den von der ringförmigen Sitzfläche 36 eingeschlosvenen Raum erheben. Das ergibt sich daraus, daß

der Abstand zwischen der Unterseite des Kreuzstücks 28 und der Unterseite der Sitzfläche 36 ca. 0,4 mm beträgt.

Es hat sich herausgestellt, daß diese Vorspannung bei einer Ventilplatte aus Silastic mit einer Dicke von 0,4 mm einer Belastung von 8 bis 15 mm Wassersäule entspricht. Dies führt dazu, daß die Ventilplatte 18 vollständig gegen die Sitzfläche 36 gedrückt wird. Es hat sich auch herausgestellt, daß bei dieser Vorbelastung die Ventilplatte 18 in ihrem mittleren Bereich um die Hälfte ihrer Dicke über die von der Sitzfläche 36 gebildete Ebene hinaus gedrückt wird. D.h., etwa die Hälfte der Dicke des mittleren Bereichs der Ventilplatte ist in den Venti lsitzrirtg hineingedrückt. Dies ergibt einen festen Kontakt mit der ringförmigen Sitzfläche

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Die wirksame Länge der Niete 20 wird während des Einbaus dadurch eingestellt, daß der Kopf 20a der Niete 20 von einer einstellbaren Halterung gehalten wird, während gleichzeitig das Ende 20c mittels Hitze gestaucht wird. Die einstellbare Halterung drückt dann die Niete 20 zusammen und bildet dadurch das gestauchte Ende 20c, wodurch die Ventilplatte an dem Tragelement 16 befestigt und vorgespannt wird. Die hierfür verwendete Nieteinrichtung kann nach einem bekannten Verfahren arbeiten; die Temperatur sollte

in einem Bereich von 177⁰C (350⁰F) ± 10° liegen.

Aus Fig. 3 ergiät sich, daß das Verbindungselement 12 einen Kupplungsbereich 38 aufweist, der in Reibeingriff mit dem Tracheairohr 22 steht. Bei dam bevorzugten Ausführungsbeispiel verjüngt sich der Kupplungsbereich 38 so, daß er auf alle Tracheairohre mit einer Standard-15mm-Buchse aufgebracht werden kann, deren Durchmesser in einem Bereich von 14,9 bis 15,4 mm liegt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Kupplungsbereich 38 einen Einlaß aufweist, dessen anfänglieher Innendurchmesser von 15,5 mm an der Stelle A sich verjüngt bis die Neigung einen zylindrischen Bereich mit einem Durchmesser von etwa 15,3 mm an der Stelle B schneidet; der zylindrische Bereich setzt sich dann bis zur Stelle C fort. Dadurch bleibt genug Raum für die Kompression des Trachealrohrs und die Ausdehnung des Gehäuses, um einen festen Reibeingriff für verschiedene Innendurchmesser zu gewährleisten. Dabei reichen die verschiedenen Rohre etwa gleich weit in das Gehäuse und werden fest mit diesem verbunden, ohne den Venti1 Verschluß an dem äußeren Ende des Gehäuses zu beeinträchtigen.

Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht es, die Ventileinrichtung bei allen bekannten Standardtrachealkanülen zu verwenden. Die Ventileinrichtung ist also nicht auf spezielle 35

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Arten von Trachealkanülen beschrankt und ist auch für sämtliche In-Line-Beatmungsgeräte Verwendbär* Bisher wurde angenommen* daß die Verwendung von Ventilen für Trachealkanülen bei Beatmungsgerä'ten nicht so möglich sei, daß der Patient & wahrnehmbar sprechen könne.

Fig. 5 zeigt einen Patienten 54 mit einer Halsöffnung 40_$ die unterhalb des Kehlkopfes 42 des Patienten 54 angeordnet ist und sich bis in dessen Luftröhre 44 erstreckt. Das Tra-

ru cneäirönr cc. Wim aürcn aie UTTfiüng *hj iffi näis aes rätienten eingeführt und durch beliebige, geeignete Einrichtungen, beispielsweise Haltearme gemäß Fig. 9 gehalten. Wie oben dargestellt, ist die Tracheal-Venti!vorrichtung 10 entfernbar an dem Tracheairohr 22 angebracht. Wenn der Patient einatmet, erlaubt die Tracheal kanüle eine Luftströmung in die Luftröhre 44. Wenn der Patient ausatmet, verhindert das Ventil einen Luftstrom aus Üer Luftröhre 44 durch das Ventil in die Umgebungsluft vollständig. Gleichzeitig leitet das Ventil die Luftströmung nach oben in Richtung auf den Kehlkopf 42 und den Kehldeckel 46 sowie die Nasenhöhlen 48 und den Mund 50.

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Die Fig. 6 bis 8 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Trachealkanüle, deren Tracheairohr eine Innenkanlile 13 sowie eine Außenkanüle 15 aufweisen, die herkömmlicher Art sein können. Die Innenkanüle 13 umfaßt ein Kunststoffrohr 19, ein drehbar an einem Ende des Kunststoffrohres 19 angeordnetes Kupplungselement 21 sowie einen durchgehenden Durchlaß 23, der von einem Einlaß 25 bis zu einem Auslaß 27 verläuft.

IQ Die AyßenkanUle 15 stellt ebenfalls ein Röhr dar, dessen Größe so gewählt ist, daß es das Kunststoffrohr 19 der Innenkanüle 13 aufnehmen kann. Die AußenkanUle 15 ist an ihrem Einlaßende mit einer feststehenden Kupplung 29 versehen, die das Kupplungselement 21 zumindest teilweise aufnimmt und mit diesem eine Verriegelung bildet, um die Innenkanüle 13 und die AußenkanUle 15 auf herkömmliche Weise zu verriegeln.

Das Einwegventil 17 dieses Ausführungsbeispiels der Trachealkanüle hat ein rohrförmiges Ventilgehäuse mit einem Kupplungsbereich 33, der so ausgelegt ist, daß er zumindest einen Teil des Kupplungselements aufnimmt, wobei das Einwegventil 17 durch Reibeingriff auf der Innenkanüle 13 gehalten wird. Die in Eingriff stehenden Bereiche des Kupplungselements 21 und/oder des Kupplungsbereichs 33 können geneigt ausgeführt sein, um den Reibeingriff zu erleichtern.

Das dem Kupplungsbereich 33 gegenüberliegende Ende des Ventilgehäuses 31 hat eine Öffnung 35. Eine Querwand 37 verläuft zwischen dem KuppTurigsbereich 33 und der Öffnung 35 quer durch das Ventilgehäuse 31. Die

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Querwand 37 weist* wie das Kreuzstück 28 gemäß Fig. 2i zahlreiche durch die Querwand 37 verlaufende Aussparungen 39 auf* Ein flexibles Ventilelement 41, ähnlich der Ventilplatte 18 gemäß Fig. 4, ist* wie oben beschrieben, an den Mittel bereich der Querwand 37 angebracht und erstreckt sich radial soweit nach außen, daß die Aussparungen 39 gänzlich abdeckbar sind.

Die TrachealkanUlen gemäß Fig. 6 bis 8 wird folgender-

maßen bei einem Patienten 54 angelegt: Der Patient hat gemäß der Skizze in Fig. 10 einen Kehlkopf 42, unterhalb dessen durch einen Luftröhrenschnitt einfe Öffnung 40 in dem Hals des Patienten geschaffen wird, die von der Umgebungsluft b»is in die Luftröhre 44 reicht. Die Außenkanüle 15 wird durch diese Öffnung bis in die Luftröhre 44 eingeführt und auf geeignete Weise am Hals des Patienten befestigt. Beispielsweise wird ein nicht dargestelltes Band bzw. ein elastisches Element um den Hals geführt und an den als Befestigungsorgane dienenden Haltearmen bzw. an der Manschette 49 befestigt, die von der Außenkanüle 15 getragen und ein Teil mit ihr bildet. Die Innenkanüle 13 wird in die Außenkanüle 15 eingeführt und an dieser auf bekannte Weise festgemacht, indem das Kupplungselement gedreht und so an der Kupplung 29 befestigt wird. Dabei endet gemäß Fig. 10 die Innenkanüle 13 bzw. deren Auslaß 27 im Inneren der Außenkanüle 15.

Das Einwegventil 17 ist mittels Reibeingriffs zwischen dem Kupplungsbereich 33 und dem Kupplungselement 21 entfernbar an dem Einlaß der Innenkanüle 13 befestigt. Es kann also Luft durch das Einwegventil 17 und durch den Durchlaß 23 in die Luftröhre gelangen, während ein Austreten der Luft aus der Luftröhre durch den Durchlaß 23 in die Umgebungsluft praktisch gänzlich

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verhindert wird. Boim Ausatmen wird also die Luft durch den Kehlkopf 42 und die Nase 51 und/oder den Kund 50 in die Umgebungsluft geleitet. Dadurch, daß die Ausatmungsluft über den Kehlkopf 42 Und den Mund 50 austritt, kann der Patient sprechen. Das Einwegventil 17 kann bei Bedarf von der InnenkanUle 13 abgenommen werden.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tra-

- 10 chealkanUle, bei dem das Tracheairohr eine Außenkanüle 1

15a bildet. Teile des Ausführungsbeispiels gemäß Fig.

| 9_t die denen des AusfUhrungsbeispiels gemäß den Fig.

6 bis 8 und 10 entsprechen sind mit übereinstimmenden

Bezugszeichen und dem Buchstaben "a" versehen.

15

Die Außenkanüle 15a ist so ausgebildet, daß eine Innenkanüle nicht notwendig ist. Sie weist einen Durchlaß 101 auf, der sich von einem Einlaß 103 bis zu einem Auslaß 105 erstreckt. Die Außenkanüle 15a ist außerdem mit einer als Halteorgan ausgebildeten Manschette 49a versehen, mit deren Hilfe die Außenkanüle 15a am Hals eines Patienten befestigt werden kann. Die Außenkanüle 15a weist ein Rohr 107 und einen vergrößerten Kopf 109 auf. Das Einwegventil 17a ist identisch mit dem Einwegventil 17, wobei allerdings der Kupplungsbereich 33a so ausgebildet ist, daß er in Reibeingriff mit dem Kopf 109 tritt, so daß das Einwegventil demontierbar an der Außenkanüle 15a angebracht werden kann. Im übrigen wird das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 3uf gleiche Weise wie die obenbeschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet.

Die Einwegventile 17 und 17a können mit verschiedenen

Tracheairohren kombiniert werden. 35

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Eu hat sich herausgestellt, daß dann, wenn - wie bei den oben beschriebenen AusfUhrungsbeispielen - eine Luftströmung durch das Tracheal ventil bei der Ausatmungsphase verhindert wird, sich eine Anzahl von Vorteilen für Patienten mit Luftröhrenschnitt ergibt.

Wenn Patienten mit Luftröhrenschnitt sprechen wollen, legen sie ihren Finger auf die Öffnung ihrer Trachealkanüle, um die Luft durch den Kehlkopf sowie durch Mund und Nase zu lenken. Gelähmte Patienten können diese Bewegung nicht richtig ausführen, so ^aB ein Dritter seinen Finger auf die Öffnung der Trachealkanüle legen oder eine automatische Verschlußeinrichtung vorgesehen sein muß. Einrichtungen, wie sie in der US-PS 3,137,299 beschrieben sind, ergeben keine wahrnehmbare, natürlich klingende Sprache. Statt dessen werden Pfeiftöne, Klappergeräusche und Gurgelgeräusche beim Sprechen erzeugt, insbesondere, wenn Druckimpulse beim Ausatmen die Ventilplatte treffen. Dadurch werden nicht nur die Wahrnehmbarkeit der Sprache des Patienten, sondern auch dessen Psyche und dessen Rehabilitationsbemühungen stark beeinträchtigt. Es hat sich herausgestellt, daß der fehlende Zwangsverschluß der Ventilplatte bei Beginn des Ausatemimpulses der Grund dieser Nachteile war.

Es ist wichtig, eine sehr weiche, flexible Ventilplatte zu verwenden. Als besonders vorteilhaft hat sich süastisches Material erwiesen. Zur Erreichung der geeigneten Elastizität müssen der Durchmesser und die Dicke der Ventilplatte sowie Durchmesser und Größe der die Ventilplatte haltenden Niete geeignet gewählt werden. Dies wird im folgenden näher er!äutert.

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Es ist wichtig, eine leichte Vorspannung der Ventilplatte gegen den Ventilsitz sicherzustellen, damit ein Luftstrom außer beim Einatmen - sicher vermieden wird. Jedoch führt eine zu starke Vorspannung dazu, daß die Atmung für den Patienten erschwert und beim Einatmen ein diskontinuierlicher Luftstrom erzeugt wird. Dadurch können störende Vibrationen und/oder Geräusche auftreten. Eine einem Druck von ungefähr 8 bis 15 mm Wassersäule entsprechende Vorspannung hat sich als optimale Vorspannung und als geeigneter Widerstand gegen unerwünschte Luftströmungen herausgestellt.

D"re Verwendung einer erfindungsgemäßen Trachealkanüle mit einem Ventil der oben beschriebenen Art erleichtern das Sprechen und verbessern die Kraft und Klarheit der Sprache. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Trachealkanüle lassen sich eine Anzahl von auf dem Luftröhrenschnitt beruhenden Fehlfunktionen beseitigen, zumindest aber mildern und zahlreiche physiologische Funktionen verbessern.

Das Einwegventil der Trachealkanüle kann an verschiedenen Stellen der Kanüle angeordnet sein. Vorzugsweise befindet es sich jedoch am Einlaß der Kanüle. Es ist demontierbar und kann vom Patienten oder einer Hilfsperson bei Bedarf abgenommen werden.

Durch die Darstellung der Ausführungsbeispiele soll der Rahmen der Erfindung lediglich erläutert, jedoch nicht eingeschränkt werden. Insbesondere sollen alle Ausführungen umfaßt sein, die während des Ausatmers einen Luftaustritt vollständig verhindern.

Claims (1)

1. Trachealkanüle

   Schutzansprüche

   Trachealkanüle mit

   - einem Tracheairohr, dessen eines Ende in die Luftröh· re eines Patienten einbringbar ist, und mit

   - einer auf das Tracheairohr aufsetzbaren, ein Gehäuse aufweisenden Ventileinrichtung,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ventileinrichtung ein praktisch ebenes Ventilelement (18, 41) aufweist, das einen Luftaustritt aus der Ventileinrichtung verhindert.

   Trachealkanüle nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß das Ventilelement (18, 41) an einer quer zur Längsrichtung des Gehäuses (14, 31) verlaufenden Wand (28, 37) angebracht ist.

   Trachealkanüle nach Anspruch 2,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß das Ventilelement (18, 41) mit einem in der Länge variablen Befestigungselement (20) an der Wand (28,

   37) angebracht ist.

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   4.

   Trachealkanüle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement als Niete (20) ausgebildet ist.

   b.

   Trachealkanüle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Niete (20) aus thermoplastischem Material besteht.

   6. I
   * Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (18, 41) mit einer Vorspannung in der geschlossenen Stellung gehalten wird.

   7.

   Trachealkanüle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Vorspannung einer Wassersäule von etwa 8 bis 15 mm entspricht.

   2B 8.

   Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Mitte des Ventilelements (18, 41) um die halbe Dicke des Ventilelements gegenüber deren Außenrand ausgelenkt ist.

   9.

   Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (18, 41) als Scheibe ausgebildet ist, einen Durchmesser von ca. 1,52 cm (0,6 in) und eine Dicke von ca. Ö.Ö4 cm (0,015 in) aufweist.

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   10.

   Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Ventilplatte (18, 41) aus sehr weichem, flexiblen Material, vorzugsweise silästischem Material besteht.

   11.

   Trachealkanüle nseh einem der Ansprüche 1 bis 10. dadurch gekennzeichnet,

   daß die das Ventilelement (18) tragende Wand (28) an einem dem Tracheairohr (22) abgewandten Ende des Gehäuses (14) angeordnet ist.

   12.

   Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

   daß die das Ventilelement (41) tragende Wand (37) zwischen den Enden des Gehäuses (31) angeordnet ist.

   13.

   Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die das Ventilelement (18, 21) tragende Wand mindestens eine Aussparung (30, 39) für die durchströmende Luft aufweist.

   H.

   Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 13,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Innenseite des Gehäuses (14, 31) der Ventileinrichtung auf der dem Tracheairohr zugewandten Seite und/oder die Außenseite des der Ventileinrichtung zugewandten Endes des Tracheairohrs zur Bildung eines Reibeingriffs geneigt sind.

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   15. Trachealrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ventileinrichtung und dein dieser zugewandten Ende des Tracheairohrs ein Verbindungselement (12) vorgesehen ist, das sowohl mit dem Trachealrohr als auch mit der Ventileinrichtung in Reibeingriff steht.

   16.

   Trachealkanüle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der einander zugewandten in Eingriff stehenden Flächen geneigt ist.

   17.

   Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 14 bis 16,

   dadurch gekennzeichnet, daß das der Ventileinrichtung zugewandte Ende des Trachealrohrs als Kupplungselement (21) ausgebildet ist.

   18. Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das der Ventileinrichtung zugeordnete Trachealrohr (22, 15a) unmittelbar in die Luftröhre (44) des Patienten (54) einführbar ist.

   19. Trachealkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das der Ventileinrichtung zugeordnete Trachealrohr eine Innenkanüle (13) sowie eine die Innenkanüle (13) umschließende Außenkanüle (15) aufweist, die in die Luftröhre (44) des Patienten (54) einführbar und an dessen Hals befestigbar ist.

   -S-

   20. Trachealkanüle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,

   daß die der Ventileinrichtung zugeordnete AüßenkartÜle 5 (15a) eine Befestigungseinrichtung (109) zur Anbringung der Ventileinrichtüng aufweist.