NO169524B - Tilpasningsanordning for uttak av gassproever fra et luftveisroer forbundet med en pasient - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår prinsippielt prøvetagning av gass i et luftveisrør forbundet med en pasient. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen" et tilpasningsledd for å overføre prøver av åndedrettsgass fra luftveisrøret til en analysator for åndedrettsgass e.l.

Analyse av åndedrettsgass eller andre luftveisgasser for pasienter i hospitalpleie kan gi betydelig og nyttig informa-sjon til overvåkende leger. En sådan overvåkning kan finne sted når vedkommende pasient er under bedøvelse, eller når pasienten befinner seg i en respirator eller lignende livsoppholdende anordning. Et eksempel på sådanne analyse-metoder og -apparater kan finnes i US patent nr. 4.423.739.

Apparatur av ovenfor angitt art er vanligvis koblet til pasientens luftvei gjennom et samplingskateter eller prøverør. Dette rør består vanligvis av en rørlengde på 90 til 240 cm og meget liten indre diameter, for eksempel 1 mm. Skjønt en enkel forbindelse av T-type til pasientens luftrør eller åndedrettskanal faktisk er mulig, kan det lett hende at spytt eller andre utstøtte væsker eller faste partikler som vanligvis foreligger i pasientens luftrør eller åndedrettskanal, kan tilstoppe innløpet til nevnte prøverør med forholdsvis liten diameter.

For å unngå tilstopping av prøverøret er det benyttet forskjellige midler for å hindre driftsforstyrrelser av gassanalysatoren som er tilkoblet prøverøret. Et sådant tiltak er anbringelse av en væskelås for å fange opp fuktighet i pasientens utånding. Andre tidligere kjente midler omfatter filteranordninger av forskjellig art, i luftveisenden av det prøverør som fører til gassanalysatorinnretningen.

Et hovedproblem ved tidligere forsøk på å utelukke fuktighet, væskebestanddeler o.l. fra analysatorens prøverør er det forhold at jo større volum som legges til strømningsbanen for samplingsgassen, desto langsommere vil analysatorens reaksjon bli. Kort reaksjonstid er vanligvis påkrevet for gassanalysa-torer for at de skal kunne dekke et taktområde for åndedret-tet, som strekker seg fra mindre enn 10 til over 150 åndedrett pr. minutt, hvilket er et rimelig område å forvente i praksis. En så lav reaksjonstid som 80 ms kan således være påkrevet for systemet i sin helhet.

Det er følgelig et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en forbedret tilpasningsanordning for uttak av gassprøver fra et luftveisrør forbundet med en pasient, og som ikke i vesentlig grad påvirkes av nærvær av væsker o.l. i pasientens luftveisrør, idet tilpasningsanordningen utnytter en filtersonde inne i pasientens luftvei, men likevel ikke i vesentlig grad øker reaksjonstiden for et analysatorsystem for åndedrettsgass, og som er tilkoblet filtersonden.

Oppfinnelsen gjelder således en tilpasningsanordning for uttak av gassprøver fra et luftveisrør forbundet med en pasient, og hvor tilpasningsanordningen omfatter et rørformet element eller rørstykke som er utformet for seriekobling med luftveis-røret og mellom sine to ytterender er forsynt med en åpning, samt hvor en tilkoblingsinnretning for å bringe et prøverør i forbindelse med det indre av nevnte rørstykke mellom dets ytterender, er festet til rørstykket ved nevnte åpning, idet tilkoblingsinnretningen omfatter en filtersonde som rager en forutbestemt strekning inn i rørstykkets indre og har en passasje for å danne filtrert forbindelse mellom rørstykkets indre og nevnte prøverør, samt i sin ende inne i rørstykket er utstyrt med et filter som har en første filteroverflate vendt mot det indre av rørstykket og en andre filteroverflate vendt i motsatt retning av den første.

På denne bakgrunn av prinsipielt kjent teknikk fra US patent nr. 2 577 606 og 4 446 869 samt særlig fra US Patent nr. 4 456 014, har så tilpasningsanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse som særtrekk at nevnte første og andre filteroverflater i hovedsak har lik størrelse og at det i den ene ytterende av nevnte filtersonde er anordnet en grunn uttagning innrettet for å motta den andre filteroverflate og med en tverrsnittsflate som hovedsakelig tilsvarer nevnte andre filteroverflate, idet filtersonden inneholder flere kanaler dannet av et antall ribber anordnet for å opprette kontakt med samt å understøtte den andre filteroverflate og danne strøm-ningspassasjer fra filteret til prøverøret, mens forholdet mellom den effektive del av den andre filteroverflate og det tomromsvolum som utgjøres av summen av tomrommene i filteret og nevnte passasjer i filtersonden, overstiger 10 til 1 regnet i cm<2> i forhold til cm1 .

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse under henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 er en uttrukket skisse med visse deler bortskåret, av en tilpasningsanordning utført i samsvar med oppfinnelsen,

fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom en del av anordningen i

fig. 1 og tatt langs linjen 2-2 i fig. 1,

fig. 3 er et tverrsnitt av lignende art som fig. 2 og som viser en alternativ utførelse av oppfinnelsesgjenstanden, og

fig. 4 viser et tverrsnitt av samme art som angitt i fig. 2

og 3, for å vise en ytterligere utførelse av foreliggende oppfinnelsesgjenstand.

Prinsippielt omfatter tilpasningsanordningen i henhold til oppfinnelsen et rørformet parti 11 innrettet for å anordnes i serie med pasientens luftveisrør, som ikke er vist. Et prøverør 13, som ikke utgjør noen del av konstruksjonen i henhold til oppfinnelsen, fører til et gassanalysatorapparat, som ikke er vist, og er ved hjelp av en tilkoblingsinnretning 15 koblet i forbindelse med det rørformede parti 11 mellom ytterendene av dette. Tilkoblingsinnretningen omfatter en filtersonde 17 som strekker seg på tvers av aksen for nevnte rørformede parti en forut bestemt strekning over rørpartiets indre, for derved å opprette filtrert forbindelse mellom partiets indre og prøverøret. Filtersonden omfatter et filter 19 med tilstrekkelig frilagt filterflate til å tillate en forut fastlagt gasstrømning fra det rørformede parti til prøverøret, idet filteret har et forhold mellom filteroverflate og tomromsvolum som overstiger 10 til 1, regnet i cm2/cm5 . Filtersonden har herunder en porøsitet som er tilstrekkelig høy til å tillate nevnte forut fastlagte gasstrømning fra det rørformede parti til prøverøret, men likevel er tilstrekkelig lav til å kunne filtrere ut væske og faste bestanddeler i sådan grad at prøverøret ikke tilstoppes.

Det skal nå henvises mer detaljert til fig. 1, hvor det rør-formede parti 11 kan være av hvilken som helst hensiktsmessig utførelse til å kunne kobles i serie med det luftveis- eller åndedrettsrør som er forbundet med pasienten. I den viste utførelse er det rørformede parti 11 utført i et passende plastmaterial e.l. og omfatter to innbyrdes aksialt innrettede og tilstøtende sylinderformede avsnitt 21 og 23. Avsnittet 21 har større diameter enn avsnittet 23, både innvendig og ut-vendig. Oppstrømsenden av luftveisrøret (ikke vist), hvilket vil si den ende som fører til pasienten, passer inn innvendig i sylinderavsnittet 21, mens nedstrømsenden av åndedrettsrøret (ikke vist) er tilpasset over utsiden av sylinderavsnittet 23. Med luftveisrøret innført i det sylinderformede avsnitt 21 vil den indre diameter av det rørformede parti 11 være hovedsakelig ensartet, bortsett fra sonden 17 som vil bli beskrevet nedenfor. Utformingen og dimensjonene av den rørformede seksjon 11 er fortrinnsvis slik at den passer sammen med standardrør og -beslag som anvendes i sykehus.

En hovedsakelig oval åpning 25 er utformet i det rørformede parti 11 og strekker seg over skjøteområdet mellom de to sylinderformede avsnitt 21 og 23. Denne åpning 25 er omgitt av en tilsvarende oval vegg 27 som kan være støpt i et stykke med resten av det rørformede parti 11 og som rager innover til en indre, jevnt utformet nedre kant 28. Oversiden av veggen 27 har uregelmessig utforming, og danner to langstrakte toppflater 29 og 31 på innbyrdes motsatte sider av åpningen 25. Ved ytterendene av den ovale åpning 25 er veggen 27 utført med to avsnitt 33 og 35 som rager lenger ut fra det rørformede parti 11 enn de partier av veggen 27 hvor toppflatene 29 og 31 befinner seg. Disse veggpartier 33 og 35 er hver forsynt med et nøkkelspor 37 og 39, som i sin tur er forsynt med hver sin indre fortanning 37a og 39a.

En tilkoblingsinnretning 15 for prøverøret er festet i åpningen 25, og er vist i uttrukket stilling i fig. 1. Tilkoblingsinnretningen 15 omfatter et filtersondeparti 17 som passer sammen med og rager inn gjennom åpningen 25. Den strekning med hvilken filtersondepartiet 17 rager inn i det indre av det rørformede parti 11, er like lang som utstrek-ningen av veggen 27 ned til den nedre kant 28, og reguleres av et par fremspring 41 og 43 som rager ut på hver sin side av tilkoblingsinnretningen 15 og hviler på toppflatene 29 og 31 når tilkoblingsinnretningen er bragt på plass. Fremspringene 41 og 43 tjener således som innrettingsstykker for tilkoblingsinnretningen 15.

Oppover fra filtersonden 17, og som en del av tilkoblingsinnretningen 15, rager en koblingssylinder 45 for prøverøret. Denne sylinder er avstivet av et par trekantformede støtte-stykker 47 og 49 på hver sin side og inneholder en indre passasje 45, som ikke er vist i fig. 1, men som strekker seg aksialt i sylinderen og står i forbindelse med filtersonden 17 med sin nedre ende, slik det vil bli nærmere omtalt i forbindelse med fig. 2. Prøverøret 13 passer inn i passasjen 45. Ut fra tilkoblingsinnretningen 15 rager i innbyrdes motsatt retning to sylinderformede nøkkeltapper 51 og 53 som er utformet for å kunne gli ned i hvert sitt nøkkelspor 37 og 39, samt for å låses i sporenes fortanninger, hhv. 37a og 39a, i kraft av det ettergivende material som veggene 33 og 35 er utført i. Det endelige resultat av dette arrangement er en hensiktsmessig og lett anvendbar klokobling for tilkoblingsinnretningen 15, og som gjør at den lett kan erstattes etter behov.

På den nedre ytre omkrets av den ovalformede vegg 27 er det anordnet en ringformet demningskant 67 som strekker seg rundt omkretsen av den ovale vegg 27 og er anordnet for å hindre oppsamlet væske på utsiden av veggen 27 fra å vandre til selve filteroverflaten.

Ytterligere detaljer ved filtersonden 17 vil lettere fremgå av fig. 2. Den aksiale passasje i sylinderen 45 strekker seg gjennom filtersonden 17 og er vist ved 55 i fig. 2. En uttagning 57 er utformet på undersiden av filtersonden 17, og denne uttagning er omgitt av en hovedsakelig oval veggkant 59. Passasjen 55 står i forbindelse med denne uttagning. Filteret 19 spenner over uttagningen og er i sin ytterkant hensiktsmessig sveiset eller på annen måte forbundet med den ovale veggkant 59. Filteret 19 omfatter en ytterflate 19a og en innerflate 19b. Et antall ribber 63 med trekantet tverrsnitt er anordnet i uttagningen 57 slik at de etterlater mellomrom som strekker seg på tvers av uttagningen 57 og også i midten av denne hvor passasjen 55 munner ut. En følge av dette er at det dannes et antall langstrakte passasjer 65 på innsiden 19b av filteret 19. Størrelsen og utformingen av ribbene 63 er valgt slik at det oppnås et forut bestemt totalt tomromsvolum i tilkoblingsinnretningen 15, slik det vil bli nærmere beskrevet nedenfor.

Det tomromsvolum som dannes av tilkoblingsinnretningen 15 er valgt slik at tomromsandelen blir så liten som mulig. Tomromsvolumet utgjøres av passasjene 65 og tverrommet som spenner over uttagningen 57 ved utløpet av passasjen 55, samt av selve passasjen 55 som prøverøret 13 er ført inn i, ved den motsatte ytterende av sylinderen i forhold til filtersonden 17. Dette tomromsvolum er fortrinnsvis mindre enn 0,05 cm<5>, innbefattet de tomrom som kommer i tillegg som en følge av porene i selve filteret 19.

Det valgte filtermaterial kan være av en hvilket som helst egnet art. Selvbærende sintret og porøst plastmaterial, samt vevede eller ikke-vevede fibrøse materialer, innbefattet plast og glass, er vel egnet. Porestørrelsen er valgt slik at det som ønskes, utskilles og representerer et kompromiss mellom strømningsmengde og filtreringsevne. Hydrofobe materialer, slik som polyetylen og polypropylen, samt forskjellige fluorkarbonmaterialer, er fordelaktige på grunn av sine fuktighetsavstøtende egenskaper. En porestørrelse på 100 um vil utelukke store partikler, men dersom mikrobefiltering er ønskelig, er en betraktelig mindre porestørrelse påkrevet.

Filterets overflate bør være tilstrekkelig stor til å sikre gjennomgang av nok åndedrettsgass for analyse på tross av nærvær av sperrende flytende eller faste materialer på filterets overflate. Dette kan variere fra anvendelse til anvendelse, men filterets overflate vil fortrinnsvis være av en størrelsesorden av 1 cm<2> eller større. Forholdet mellom filteroverflaten og dødvolumet i prøverørets tilkoblingsinnretning må imidlertid være minst omtrent 10 : 1 angitt i cm<2> til cm5 . Et foretrukket område er mellom ca. 12 : 1 og ca. 20 : 1.

Det skal nå henvises til fig. 3 hvor det er vist en alternativ utførelse av filtersonden 17. I den viste utførelse i fig. 3 er formen av filtersondens underside, nemlig uttagningen 57 og filtermaterialet 19, stort sett kuppelformet. Det vil da være mindre tendens til væskeoppsamling på overflaten av filteret 19.

Det skal videre henvises til fig. 4 som angir en ytterligere utførelse av oppfinnelsesgjenstanden. I fig. 4 er selve filteret 19 selvbærende i stedet for at det understøttes av et antall ribber, slik som ribbene 63 i fig. 2 og 3. Filtermaterialet er da utformet som en sylinderformet finger som rager inn i det rørformede avsnitt 11 og er utstyrt med en sentral utboring 71 i filtermaterialet, som strekker seg frem til passasjen 55 i filtersonden 17. I den spesielle utførelse som er angitt i fig. 4, ligger dødvolumet i filteret i filterets egen porøsitet og dets sentrale passasje 71 i tillegg til tomromsvolumet i passasjen 55.

Ved alle de ovenfor beskrevne utførelser er det å foretrekke at den prosentandel som filtersonden avsperrer pasientens

luftvei med, nemlig det indre av det rørformede parti, gjøres minst mulig. Sondens fremspring må likevel være tilstrekkelig til å unngå vandring av oppsamlede fluider langs rørveggen til selve filteret. Det er å foretrekke at filtersonden avsperrer mindre enn ca. 40 % av det rørformede partis tverrsnittsflate.

Det vil være åpenbart for fagfolk på området at den ovenfor

beskrevne oppfinnelsesgjenstand utgjør en tilpasningsanordning hvor det dødvolum som anordningen bringer inn i det samlede dødvolum i prøvetagningssystemet, er redusert til et minimum.

Dette er oppnådd ved minimal avsperring av pasientens luftvei, samtidig som det opprettes et forhold av betraktelig størrelse mellom filterets overflateområde og det foreliggende dødvolum, for derved i størst mulig grad å kunne skille ut slim, sekret og vanndråper, såvel som andre substanser som kan forekomme i pasientens luftvei og som vil kunne føre til avsperring av prøvetagningslinj en.

Forskjellige modifikasjoner av den foreliggende oppfinnelse vil for fagfolk på området kunne fremgå av beskrivelsen ovenfor med tilhørende tegninger. Sådanne modifikasjoner er ment å falle innenfor rammen av de etterfølgende patentkrav.

Claims (5)

1. Tilpasningsanordning for uttak av gassprøver fra et luftveisrør forbundet med en pasient, og hvor tilpasningsanordningen omfatter et rørformet element eller rørstykke (11) som er utformet for seriekobling med luftveisrøret og mellom sine to ytterender er forsynt med en åpning (25), samt hvor en tilkoblingsinnretning (15) for å bringe et prøverør (13) i forbindelse med det indre av nevnte rørstykke mellom dets ytterender, er festet til rørstykket ved nevnte åpning, idet tilkoblingsinnretningen omfatter en filtersonde (17) som rager

en forutbestemt strekning inn i rørstykkets indre og har en passasje (55) for å danne filtrert forbindelse mellom rørstykkets indre og nevnte prøverør, samt i sin ende inne i rørstykket er utstyrt med et filter (19) som har en første filteroverflate (19a) vendt mot det indre av rørstykket og en andre filteroverflate (19b) vendt i motsatt retning av den første,karakterisert ved at nevnte første og andre filteroverflater (19a, 19b) i hovedsak har lik størrelse og at det i den ene ytterende av nevnte filtersonde (17) er anordnet en grunn uttagning (57) innrettet for å motta den andre filteroverflate og med en tverrsnittsflate som hovedsakelig tilsvarer nevnte andre filteroverflate, idet filtersonden (17) inneholder flere kanaler (65) dannet av et antall ribber (63) anordnet for å opprette kontakt med samt å understøtte den andre filteroverflate (19b) og danne strømningspassasjer fra filteret (19) til prøverøret (13), mens forholdet mellom den effektive del av den andre filteroverflate (19b) og det tomromsvolum (55, 57, 65) som utgjøres av summen av tomrommene i filteret og nevnte passasjer i filtersonden, overstiger 10 til 1 regnet i cm<2> i forhold til cm<5>.

2. Tilpasningsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte filtersonde (17) rager en vesentlig strekning inn i det indre av nevnte rørstykke (11).

3. Tilpasningsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at filtersonden (17) har en størrelse som er slik at sonden avskjermer mindre enn 40% av rørstykkes (11) indre tverrsnittsflate.

4. Tilpasningsanordning som' angitt i krav 1 - 3, karakterisert ved at filteret (19) er plant og at ribbene (63) i sonden (17) ligger i et plan for kontakt med filterets andre overflate (19b).

5. Tilpasningsanordning som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at nevnte uttagning (57) og filter (19) har kuppelform, idet filterets andre overflate (19b) er konkav og ribbene (63) i uttagningen danner en konvekst buet profil anordnet for kontakt med den konkave overflate på filteret.