DE60317309T2

DE60317309T2 - Beatmungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60317309T2
Application number: DE60317309T
Authority: DE
Inventors: Stephen Uckfield FOSTER; Stuart Pevensey CORNER; Stephen Frazer-Nash Harrison
Original assignee: Frazer Nash Consultancy Ltd; EME Electro Medical Equipment Ltd
Current assignee: Frazer Nash Consultancy Ltd; CareFusion UK 235 Ltd
Priority date: 2002-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2023-02-22
Also published as: AU2003232304A1; EP1478421A2; US20070144517A1; GB0204117D0; WO2003070306A3; US20050150493A1; ATE377438T1; NZ535238A; DE60317309D1; JP4439919B2; US7331344B2; JP2005517505A; EP1478421B1; WO2003070306A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Beatmungsvorrichtungen zum Unterstützen von Patienten, insbesondere Menschen, beim Atmen dadurch, dass ein Atemweg-Überdruck während des Atmungszyklus aufrecht erhalten wird.
Es ist allgemein anerkannt, das die Anwendung eines dauernden Atemweg-Überdruckes (CPAP) eine erfolgreiche klinische Technik zum Unterstützen von Patienten mit Atmungsschwierigkeiten ist. In letzterer Zeit wurde eine besonders erfolgreiche nicht-invasive CPAP-Vorrichtung in der EP-A-0447 443 (auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht) beschrieben und von dem Anmelder als der INFANT FLOW-(registrierte Marke)Generator vermarktet. Es hat sich gezeigt, dass diese Vorrichtung einen zuverlässigen CPAP liefert, während sie gleichzeitig zu geringeren Anstrengungen beim Atmen führt, wenn das Atmennot-Syndrom behandelt wird. Diese geringeren Anstrengungen beim Atmen sind wichtig, weil dies zu schnelleren Erholungszeiten für den Patienten führt, was selbstverständlich für den Patienten vorteilhaft ist, jedoch auch dazu beiträgt, Betriebskosten von Intensivstationen niedrig zu halten.
Es wurde festgestellt, dass das Phänomen des Strahl-Bypasses oder Strahl-Nebenschlusses, bei dem ein Teil des Frischgases, das dem Patienten zugeführt wird, direkt aus dem Auslassrohr ausströmt, wesentlich dafür ist, dass sich die niedrigen zusätzlichen Anstrengungen beim Atmen ergeben.
Ein alternativer Mechanismus zum Verringern der zusätzlichen Anstrengung beim Atmen ist in dem US-Patent 4,495,946 beschrieben, in dem eine Vorrichtung zur künstlichen Beatmung mit einem Regelventil beschrieben ist, dessen Einlass-Seite mit einer Sauerstoffversorgung über eine „Ein-Aus-" Zeitsteuervorrichtung bekannter Konstruktion verbunden ist, während die Auslass-Seite mit dem Luftkanal über ein eine enge Bohrung aufweisendes Rohr verbunden ist, das sich nahe an und parallel zu der Luftkanal-Wand in Richtung auf die Maske oder das endotrachiale Rohr erstreckt.
Der Anmelder hat festgestellt, dass für zumindest einige Anwendungen Vorrichtungen mit einem kontinuierlichen Atemweg-Überdruck weiter verbessert werden können. Die Erfindung ergibt eine Beatmungsvorrichtung, wie sie im Anspruch 1 beansprucht ist.
Vorzugsweise ist die Achse des Gas-Einlasskanals seitlich gegenüber der Achse des Beatmungskanals an dem Punkt versetzt, an dem der Gas-Einlasskanal das Gas in den Beatmungskanal einleitet.
Es ist somit zu erkennen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung eine Atmungs-Unterstützungsvorrichtung vom CPAP-Typ geschaffen wird, bei der der Gas-Einlasskanal gegenüber der Achse des Beatmungskanals versetzt ist. Es wurde festgestellt, dass die Bereitstellung einer derartigen Versetzung die Druckschwankungen in dem Beatmungskanal über den Beatmungszyklus verringern kann. Es ist anerkannt, dass dies bei der Verringerung der Anstrengungen für die Atmung nützlich ist und somit die Erholung des Patienten unterstützt.
Es wurde weiterhin festgestellt, dass das Ausmaß der seitlichen Versetzung so eingestellt werden kann, dass sich ein bestimmbares Ausmaß des Strahl-Bypass oder Strahl-Nebenschlusses ergibt. Insbesondere hat der Anmelder festgestellt, dass obwohl in vielen Fällen ein konstanter Atemweg-Überdruck die am besten geeignete Atmungs-Unterstützung ist, die geliefert werden kann, es in manchen Fällen wünschenswert sein kann, einen vergrößerten Druck während der Einatmungsphase zu schaffen. Dies könnte beispielsweise in besonders schwerwiegenden Fällen geeignet sein, wenn der Patient nicht in der Lage ist, seine/ihre Lungen auszudehnen. Der vergrößerte Druck kann die Aktivierung der Alveolen unterstützen. Der vergrößerte Einatmungs-Druck kann durch geeignetes Einstellen des Ausmaßes des Nebenschlusses erzielt werden.
Obwohl in der vorstehend angegebenen Weise der erforderliche Nebenschluss-Effekt durch Versetzen des Gas-Einlasses gegenüber der Achse des Beatmungsschlauchs erzielt werden kann, wurde weiterhin festgestellt, dass tatsächlich der gleiche Effekt durch Simulieren einer derartigen Versetzung erzielbar ist. Somit muss der Gas-Einlass nicht gegenüber der Hauptachse des Beatmungsrohres versetzt sein, wenn das Beatmungsrohr eine Änderung der Querschnittsfläche durchläuft und der Gas-Einlass gegenüber der Mittelachse des engeren Teils versetzt ist. Der engere Teil könnte ein relativ kleiner Teil der Länge des Beatmungskanals sein – beispielsweise eine teilweise Prallplatte.
Vorzugsweise ist die Achse des Gas-Einlasskanals an dem Punkt, an dem der Gas-Einlasskanal das Gas in den Beatmungskanal einleitet, gegenüber der Achse des engsten Teils des Beatmungskanals versetzt.
Es ist somit zu erkennen, dass eine bevorzugte Ausführungsform des vorstehend genannten Gesichtspunktes der Erfindung einen Beatmungskanal mit im Wesentlichen konstanter Querschnittsfläche aufweist, derart, dass der Gas-Einlasskanal seitlich gegenüber der Hauptachse des Beatmungskanals versetzt ist.
Der Beatmungskanal kann irgendeine geeignete Querschnittsform aufweisen, beispielsweise könnte er im Querschnitt dreieckig oder oval sein. Alternativ kann er einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben. In gleicher Weise könnte der Auslasskanal ebenfalls irgendeine geeignete Querschnittsform haben, beispielsweise kreisförmig, dreieckig oder oval, und er muss nicht die gleiche Form wie der Beatmungskanal haben.
Der Gas-Einlasskanal kann ein getrenntes Rohr umfassen, das sich zumindest teilweise in den Beatmungskanal erstreckt, es wird jedoch bevorzugt, dass sich der Gas-Einlasskanal in den Beatmungskanal öffnet – das heißt das die Mündung des Gas-Einlasses an einer Wand der Vorrichtung liegt. Am stärksten bevorzugt wird, dass der Gas-Einlasskanal so angeordnet ist, dass er sich in die Verbindung zwischen dem Beatmungskanal und dem Auslasskanal auf der Außenseite der Verbindung öffnet.
Vorzugsweise ist der Gas-Einlasskanal seitlich gegenüber der Achse des Beatmungskanals oder der Mittelachse seines engsten Punktes in Richtung auf den Auslasskanal versetzt. Dies bedeutet, das der Strahl von Frischgas, der aus dem Gas-Einlasskanal austritt, zumindest teilweise in Richtung auf das Winkelstück an der Innenkante der Verbindung zwischen dem Auslass- und Beatmungskanal oder auf die Unterkante eines engeren Teils gerichtet ist. Das Winkelstück oder irgendein anderes Strömungs-Drosselstück dient effektiv dazu, den Gasstrahl auf die Beatmungs- und Auslasskanäle aufzuteilen, wodurch sich der erforderliche Bypass oder Nebenschluss ergibt.
Der Gas-Einlasskanal könnte parallel zu dem Beatmungskanal sein. Vorzugsweise ist er jedoch unter einem kleinen Winkel, beispielsweise ungefähr 5°, gegenüber der Achse des Beatmungskanals in Richtung von dem Auslasskanal fort geneigt. Es wurde festgestellt, dass dies ein etwas besseres Betriebsverhalten gibt.
Es wurde tatsächlich festgestellt, dass die Neigung des Gas-Einlasskanals auch eine Wirkung auf das Ausmaß des Nebenschlusses, wenn auch weniger, allgemein hat, als die Wirkung des lateralen Nebenschlusse, und dass eine geeignet gewählte Neigung ein nützliches Ausmaß an Nebenschluss ergibt, selbst wenn der Gas-Einlasskanal nicht seitlich versetzt ist. Somit ist vorzugsweise die Achse des Gas-Einlasskanals gegenüber der Achse des Beatmungskanals geneigt.
Wie dies weiter oben erläutert wurde, ist die Achse des Gas-Einlasskanals vorzugsweise seitlich an dem Punkt versetzt, an dem er mit dem Auslasskanal verbunden ist, oder er ist seitlich gegenüber einer Achse durch den Mittelpunkt eines verengten Abschnittes des Beatmungskanals versetzt.
Es ist klar zu erkennen, dass das Ausmaß der seitlichen Versetzung die relativen Anteile der aufgeteilten Strömungen und damit das Ausmaß des Nebenschlusses beeinflusst. Es werden mögliche Ausführungsformen in Betracht gezogen, bei denen die Versetzung in einer Richtung von dem Auslasskanal fort gerichtet ist. Derartige Ausführungsformen erfordern jedoch eine relativ große Neigung des Gas-Einlasskanals, was aus anderen Gründen unerwünscht ist.
Wie dies weiter oben erläutert wurde, beeinflussen sowohl die Versetzung als auch die Neigung des Gas-Einlasskanals gegenüber dem Beatmungskanal oder dessen engsten Teils das Ausmaß des Nebenschlusses, der im Gebrauch erzielt wird. Dies hat andererseits verschiedene nützliche Auswirkungen auf das Druckprofil in dem Beatmungskanal. Im Allgemeinen ist ein bestimmtes Druckprofil für eine große Anzahl von Patienten geeignet. Der Anmelder hat jedoch festgestellt, dass es unter manchen Umständen wünschenswert sein kann, in der Lage zu sein, das Druckprofil durch Ändern des Ausmaßes des Nebenschlusses zu ändern. Bei manchen bevorzugten Ausführungsformen umfasst daher die Beatmungsvorrichtung zwei oder mehr Gas-Einlasskanäle mit unterschiedlichen Versetzungen und/oder Neigungen. Ein Mediziner kann dann entscheiden, welcher Gas-Einlass für die gewünschte Betriebsart zu verwenden ist.
Zusätzlich oder alternativ ist bei manchen Ausführungsformen ein beweglicher Gas-Einlasskanal vorgesehen. Es wird in Betracht gezogen, dass der Einlasskanal bewegt werden kann, so dass entweder die Neigung oder die Versetzung geändert werden kann, oder es ist tatsächlich möglich, beides zu ändern. Bei einem Beispiel könnte der Gas-Einlasskanal schwenkbar an dem Rest der Vorrichtung befestigt sein, wobei eine flexible Manschette oder dergleichen vorgesehen ist, um eine gasdichte Abdichtung sicherzustellen. In einem anderen Beispiel könnte der Gas-Einlass verschiebbar an dem Rest der Vorrichtung befestigt sein. Auch in diesem Fall kann eine geeignete Abdichtung oder Dichtung vorgesehen sein.
Gemäß der Erfindung wird bevorzugt, dass der Gas-Einlasskanal eine kleinere Querschnittsfläche als sowohl der Auslass- als auch der Beatmungskanal hat, vorzugsweise von weniger als einem Viertel hiervon. Bei einer speziellen Ausführungsform, bei der die Kanäle kreisförmig sind, ist das Verhältnis ihrer Durchmesser 1,4 mm bis 5 mm.
Vorzugsweise sind die Beatmungs- und Auslasskanäle im Wesentlichen geradlinig, und sie treffen sich besonders bevorzugt unter einem im Wesentlichen rechten Winkel oder mehr.
Die Beatmungsvorrichtung der Erfindung kann so ausgebildet sein, dass sie direkt an dem Gesicht eines Patienten angebracht werden kann. Beispielsweise kann sie zwei Nasenstöpsel zum Einsetzen in die Nase des Patienten umfassen. Tatsächlich bilden, wenn die Beatmungsvorrichtung zur Verwendung mit Kindern ausgebildet ist, die Nasenlöcher des Kindes effektiv einen Teil des Beatmungsrohres. Alternativ kann die Vorrichtung eine Maske umfassen oder für eine Verbindung mit dieser ausgebildet sein, die über das Gesicht eines Patienten passt – beispielsweise über die Nase und den Mund, wobei die Maske in Verbindung mit dem Beatmungskanal steht.
Bei manchen bevorzugten Ausführungsformen ist ein langgestrecktes Rohr oder ein Schlauch in Strömungsmittelverbindung mit dem Auslasskanal vorgesehen. Dies ist für die Betriebsweise der Vorrichtung nicht wesentlich, es hat sich jedoch herausgestellt, dass dies die erzeugten Geräusche verringert.
Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr lediglich in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Querschnittsansicht einer Beatmungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist;
2a bis 2c jeweilige schematische Strömungsdiagramme sind, die die Luftströmung in der Vorrichtung während des Atmungszyklus zeigen;
3 eine schematische Darstellung eines Testaufbaus ist, der zum Testen einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
4 eine graphische Darstellung des Druckes gegenüber der Zeit für eine Ausführungsform der Erfindung und für eine bekannte Vorrichtung ist, die unter den gleichen Bedingungen lediglich zu Vergleichszwecken getestet wird;
5 eine graphische Darstellung des Druckes gegenüber der Zeit für drei unterschiedliche Gas-Einlassdrücke ist;
6 bis 8 jeweilige schematische perspektivische Ansichten weiterer Ausführungsformen der Erfindung sind;
9a bis 9e verschiedene Seitenansichten einer weiteren Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung gemäß der Erfindung sind; und
10a bis 10e verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung gemäß der Erfindung sind.
Die Beatmungsvorrichtung nach 1 umfasst allgemein einen Beatmungskanal 2 und einen Auslasskanal 4 in Strömungsmittelverbindung miteinander. Der Beatmungskanal 2 ist an seinem distalen Ende mit einer Gesichtsmaske, Nasenstöpseln oder einer anderen (nicht gezeigten) Vorrichtung als Patient-Grenzfläche versehen.
Der Auslasskanal 4 ist durch ein (nicht gezeigtes) Rohr verlängert, das zur Atmosphäre hin offen ist. Er ist mit dem Beatmungskanal 2 unter einem schrägen Winkel verbunden, um eine Kante 6 an der Innenseite der Verbindung zu bilden.
Ein Gas-Einlasskanal 8 ist mit der Vorrichtung derart verbunden, dass Gas in den Beatmungskanal 2 in dem Bereich seiner Verbindung mit dem Auslasskanal 4 eingeleitet wird. Es ist zu erkennen, das an dem Punkt 8a, an dem der Gas-Einlasskanal 8 das Gas einleitet, eine Versetzung 10 zwischen der Achse 12 des Gas-Einlasskanals 8 und der Achse des Beatmungskanals 2 vorhanden ist.
Die jeweiligen Achsen 12, 14 des Gas-Einlasskanals 8 und des Beatmungskanals 2 sind nicht vollständig parallel, weil die erstgenannte Achse 12 unter einem Winkel A geneigt ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass der Durchmesser und damit die Querschnittsfläche des Gas-Einlasskanals 8 wesentlich kleiner als die der Beatmungs- und Auslasskanäle 2, 4 ist.
Die 2a bis 2c zeigen schematisch den Betrieb der in 1 gezeigten Vorrichtung. Zunächst zeigt 2a das Muster einer Frischgas-Strömung während des Ausatmens des Patienten. Als ein Ergebnis der Versetzung zwischen den Achsen 12, 14 der Gas-Einlass- und Beatmungskanäle (siehe 1) trifft der Strahl des Frischgases von dem Gas-Einlasskanal 8 auf die Kante 6 an der Verbindung zwischen den Beatmungs- und Auslasskanälen 2, 4 auf. Dies führt dazu, dass ein Teil des Strahls 18 einen Nebenschluss oder „Bypass" für den Beatmungskanal 2 bildet oder diesen umgeht, so dass er direkt in den Auslasskanal 4 strömt. Das Ausmaß dieses Nebenschlusses wird durch den Rest des Strahls verstärkt, der schleifenförmig auf sich selbst zurück in dem Beatmungskanal 2 umkehrt und ebenfalls entlang des Auslasskanals 4 nach unten strömt. Diese Strömung 20 vereinigt sich mit dem von dem Patienten ausgeatmeten Gas, um den Strahl 16 nach unten zu lenken und bewirkt somit, das weiteres ein hohes Moment aufweisendes Gas auf die Kante 6 auftritt.
Die Wirkung der Nebenschlusses trägt zu einer Verringerung des Druckes in dem Beatmungskanal und damit zu einer Verringerung der Anstrengung bei, die seitens des Patienten beim Ausatmen erforderlich ist, verglichen mit dem Fall, der sich ohne einen Nebenschluss ergeben würde.
2b zeigt das Muster der Fischgas-Strömung ohne Atmung (den Übergang zwischen dem Ausatmen und dem Einatmen des Patienten). Es ist zu erkennen, dass der Nebenschluss-Teil des Strahls 18 beträchtlich verringert wird, weil der Strahl 16 nicht mehr durch die ausgeatmete Luft abgelenkt wird. Die Versetzung 10 und die schleifenförmig zurück laufende Frischgas-Strömung 20 bedeuten jedoch, dass sich immer noch ein gewisser Nebenschluss ergibt. Es ist weiterhin zu beobachten, dass die Schleife 20 des Frischgases größer als während der Ausatmungsphase gemäß 2a ist, weil das Frischgas nicht mehr gegen den Druck der ausgeatmeten Luft arbeitet, so das weniger hiervon in den Auslasskanal umgelenkt wird.
Schließlich zeigt 2c das Muster der Frischgas-Strömung während des Einatmens des Patienten. In dieser Phase ist das Ausmaß der Nebenschlusses in ähnlicher Weise niedrig, fehlt jedoch nicht vollständig, weil der niedrige Druck, der in den Lungen des Patienten erzeugt wird, den größten Teil 22 der Frischgas-Strömung ansaugt. Wie dies gezeigt ist, gibt es immer noch einen Teil 20 des Frischgases, der sich schleifenförmig auf sich selbst zurückbewegt und den Auslasskanal 4 entlang strömt. In Abhängigkeit von dem Bedarf des Patienten kann die schleifenförmige Strömung tatsächlich umgekehrt werden, um das Frischgas mit Umgebungsluft zu ergänzen.
3 zeigt schematisch einen Versuchsaufbau, der zum Testen eines Beatmungs-Generators 22 gemäß der Erfindung verwendet wird. Der Beatmungs-Generator 22 hatte einen Beatmungskanal 2 und einen Auslasskanal 4 unter rechten Winkeln zueinander. Beide Kanäle hatten einen Innendurchmesser von 5 mm. Ein Gas-Einlasskanal 8 mit einem Innendurchmesser von 1,4 mm wurde an dem Ende des Beatmungskanals derart vorgesehen, dass seine Mittelachse um 1,5 mm gegenüber der Achse des Beatmungskanals versetzt ist.
Der Beatmungskanal 2 wurde mit Hilfe eines Rohres 24 mit einem Lungen-Simulator 26 verbunden, der einen von einem (nicht gezeigten) Betätigungsglied angetriebenen Kolben umfasst. Das Betätigungsglied wird von einem Computer gesteuert, um ein Beispiel eines Patienten-Atmungsprofils zu simulieren. An dem Einlass des Lungen-Simulators 26 wurde eine Druckzufuhr 28 zu einem Druckwandler angeschlossen, der mit einem (nicht gezeigten) Personal-Computer verbunden ist, um eine Messung und Aufzeichnung des Druckes zu ermöglichen. Diese Druckzufuhr wurde 7 cm stromabwärts von dem Ende des Gas-Einlasskanals 8 abgenommen.
Die künstliche Lunge wurde auf ein tidales Volumen von 30 Millilitern und ein Einatmungs-/Ausatmungs-Verhältnis von 3:7 eingestellt, was ein annehmbar typischer Wert für ein Kind ist. Der Gas-Einlasskanal 8 wurde dann mit einer Quelle für Frischgas bei 37°C (sogenannte „medizinische Luft") verbunden. Für das erste Experiment wurde die Rate der Frischgas-Strömung auf 8 Liter pro Minute eingestellt. Der von dem Druckwandler aufgezeichnete Druck ist durch die Linie A in der graphischen Darstellung nach 4 gezeigt.
Das Experiment wurde dann mit einer bekannten Beatmungsvorrichtung – dem „INFANT FLOW-" (registrierte Marke) Generator unter den gleichen Bedingungen wiederholt (mit der Ausnahme, dass der Druck an der Generator-Druckverbindung gemessen wurde, was zu einer Druckdifferenz von nur lediglich 0,25 cm H₂O führt) wobei eine Frischgas-Strömungsrate von 8 Litern pro Minute verwendet wurde. Die Ergebnisse können der Linie B in 4 entnommen werden. Es wird hieraus klar, dass nicht nur ein höherer Atemweg-Druck für eine vorgegebene Strömungsrate erzielbar ist, sondern das auch die Druckschwankung über den Atmungszyklus gemäß der Erfindung noch weiter verringert wurde.
Das Experiment wurde mit Frischgas-Strömungen von sechs und vierzehn Litern pro Minute wiederholt, und die Ergebnisse sind durch die Linien C bzw. D in 5 gezeigt. 5 zeigt weiterhin die Ergebnisse, die mit einer Strömungsrate von acht Litern pro Minute erzielt wurden (Linie A). Wie dies zu erkennen ist, ergibt sich bei sechs und acht Litern pro Minute (Linien C bzw. A) eine vernachlässigbare Druckschwankung. Bei vierzehn Litern pro Minute (Linie D) ergibt sich tatsächlich eine negative Schwankung, das heißt mit anderen Worten, dass sich ein Anstieg des Druckes beim Einatmen und ein Absinken beim Ausatmen ergibt. Dies ergibt eine gewisse Atmungs-Unterstützung und ist möglicherweise äußerst nützlich für diejenigen Patienten, die Schwierigkeiten beim Atmen haben.
Es ist somit zu erkennen, dass zumindest eine Ausführungsform der Erfindung eine Beatmungsvorrichtung mit sehr niedrigen Druckschwankungen ergibt, die damit in der Lage ist, die Atmung mit minimalen zusätzlichen Anstrengungen beim Atmen zu unterstützen, verglichen mit den bereits nützlichen bekannten Vorrichtungen.
Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in 6 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind zwei getrennte Gas-Einlasskanäle 8b und 8c vorgesehen. Der erste Einlass 8b ist gegenüber der Achse des Beatmungskanals 2 versetzt vorgesehen, um ein vorgegebenes Ausmaß an Versetzung zu schaffen. Der zweite Einlass 8c hat das gleiche Ausmaß an Versetzung, ist jedoch außerdem gegenüber der Achse des Beatmungskanals versetzt. Dies ergibt ein höheres Ausmaß an Umlenkung, das in manchen Fällen erforderlich sein kann, beispielsweise dann, wenn eine stärkere Frischgas-Strömung erforderlich ist. Im Betrieb kann ein Arzt oder medizinisches Hilfspersonal auswählen, welcher Einlasskanal 8b, 8c nach Bedarf zu verwenden ist. Dies könnte einfach dadurch erreicht werden, dass das Gas-Zufuhrrohr über den gewünschten Einlasskanal geschoben wird, oder dies könnte mit Hilfe eines Zweiweg-Ventils erreicht werden.
Eine weitere mögliche Ausführungsform ist in 7 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Gas-Einlasskanal 8 so gezeigt, als ob er sich durch eine Gummimanschette 30 erstreckt. Im Inneren der (nicht gezeigten) Beatmungsvorrichtung ist der Gas-Einlasskanal 8 schwenkbar an dem Hauptkörper befestigt. Dies ermöglicht es, dass er nach oben und nach unten geneigt werden kann, um das gewünschte Ausmaß an Umlenkung zu erreichen. Eine Schraube oder dergleichen könnte vorgesehen sein, um den Einlass 8 in der gewünschten Neigung zu halten.
8 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist der Gas-Einlasskanal 8 mit einem Block 32 verbunden, der in einer Ausnehmung 34 in der Ecke der Vorrichtung aufgenommen wird. Der Gas-Einlasskanal steht in Gasverbindung mit einem innenliegenden Kanal in dem Block, der sich in das Innere der Vorrichtung öffnet, um Frischgas in den Beatmungskanal zu liefern. Der Block 32 ist mit einer vernünftigen gasdichten Passung in die Seitenwände der Ausnehmung 34 eingesetzt. Anschläge können zur Begrenzung der Bewegung des Blockes 34 vorgesehen sein. Es ist zu erkennen, das der Block 34 an seiner oberen Fläche mit einem Vorsprung 36 versehen ist, um seine Bewegung zu erleichtern.
Eine weitere Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung ist in den 9a bis 9e gezeigt. Bei dieser Ausführungsform weist der Beatmungskanal 2 einen im Wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt auf, wie dies in den Endansichten 9c und 9d gezeigt ist. Der Beatmungskanal 2 und ein Auslasskanal 4 stehen in Strömungsmittelverbindung miteinander. Wie zuvor ist ein Gas-Einlasskanal 8 mit der Vorrichtung so verbunden, das Gas in den Beatmungskanal 2 in den Bereich zu einer Verbindung mit dem Auslasskanal 4 eingeleitet wird. Wie bei den vorstehenden Ausführungsformen ist zu erkennen, das an dem Punkt 8a, an dem der Gas-Einlasskanal 8 das Gas einleitet, eine Versetzung 10 zwischen der Achse 12 des Gas-Einlasskanals 8 und der Achse 4 des Beatmungskanals 2 besteht.
Im Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführungsformen zeigt die Seitenansicht nach 9a jedoch, dass der Beatmungskanal 4 unter einem rechten Winkel zu dem Auslasskanal 4 steht. Der Auslasskanal 4 weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf, wie dies in der Unteransicht der Vorrichtung gemäß 9e zu erkennen ist, und er weist daher nicht die gleiche Querschnittsform wie der Beatmungskanal 2 auf.
Schließlich zeigen die 10a bis 10e eine weitere Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform weist der Beatmungskanal 2 im Wesentlichen einen ovalen Querschnitt auf, wie dies in den Endansichten 10c und 10d gezeigt ist. Die Seitenansicht nach 10a zeigt wiederum, das der Beatmungskanal 4 unter einem rechten Winkel zu dem Auslasskanal 4 verläuft. Der Auslasskanal 4 hat einen im Wesentlichen ovalen Querschnitt und hat damit die gleiche Querschnittsform wie der Beatmungskanal 2, wie dies in der Unteransicht der Vorrichtung in 10e zu erkennen ist.
Es ist für den Fachmann zu erkennen, dass viele Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung möglich sind. Beispielsweise kann die Beatmungsvorrichtung so konfiguriert werden, dass sie willkürlich den Atemweg-Druck während der Einatmungsphase vergrößert, indem die Versetzung zwischen den Achsen des Gas-Einlasskanals und des Beatmungskanals vergrößert wird, um ein entsprechend kleineres Ausmaß an Bypass oder Nebenschluss zu erreichen. Eine derartige Vorrichtung könnte zur Behandlung eines akuten Atemnot-Syndroms nützlich sein, bei dem der vergrößerte Druck beim Einatmen zur Aufrichtung der Alveolen beitragen kann.
Weiterhin muss der Beatmungskanal nicht eine konstante Bohrung aufweisen, wie dies gezeigt ist. Er kann eine örtliche Verringerung der Querschnittsfläche aufweisen, beispielsweise aufgrund einer Prallplatte, einer Stufe oder eines anderen Vorsprungs. In diesem Fall muss der Gas-Einlasskanal nicht notwendigerweise gegenüber der Hauptachse des Beatmungskanals versetzt sein, sondern er wird gegenüber der effektiven zentralen Strömungsmittel-Achse hiervon versetzt sein, die durch die Verringerung des Querschnittes oder der Bohrung bestimmt ist.

Claims

Beatmungsvorrichtung, die in Strömungsmittel-Verbindung einen Beatmungskanal (2) und einen Auslass-Kanal (4), der sich von einer Verbindungsstelle zwischen diesen aus erstreckt; und einen Gaseinlass-Kanal (8) umfasst, der so angeordnet ist, dass er im Gebrauch Gas in den Beatmungskanal (2) einleitet, derart, dass im Gebrauch ein Überdruck in dem Beatmungskanal (2) aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Gaseinlass-Kanals (8) seitlich gegenüber der Achse des Beatmungskanals an dem Punkt versetzt ist, an dem der Gaseinlass-Kanal das Gas in den Beatmungskanal einleitet, und zumindest teilweise auf ein Winkelstück oder eine Strömungs-Drosseleinrichtung an der Innenkante der Verbindungsstelle (6) zwischen dem Beatmungskanal (2) und dem Auslasskanal (4) gerichtet ist.
Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Achse des Gas-Einlasskanals (8) seitlich gegenüber der Achse des Beatmungskanals (2) an dem Punkt, an dem der Gas-Einlasskanal (8) das Gas in dem Beatmungskanal (2) einleitet, gegenüber der Achse des engsten Teils des Beatmungskanals (2) versetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Beatmungskanal (2) eine im Wesentlichen konstante Querschnittsfläche hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Beatmungskanal (2) einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der sich der Gas-Einlasskanal (8) in den Beatmungskanal (2) öffnet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Gas-Einlasskanal (8) so angeordnet ist, dass er sich in die Verbindungsstelle (6) zwischen dem Beatmungskanal (2) und dem Auslasskanal (4) auf der Außenseite der Verbindungsstelle (6) öffnet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Gas-Einlasskanal (8) seitlich gegenüber der Achse des Beatmungskanals (2) oder der Mittelachse seines engsten Punkte in Richtung auf den Auslasskanal (4) versetzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Gas-Einlasskanal (8) gegenüber der Achse des Beatmungskanals (2) in der Richtung von dem Auslasskanal (4) fort geneigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Versetzung und/oder Neigung der Achsel des Gas-Einlasskanals (8) gegenüber der Verbindungsstelle (6) derart angeordnet ist, dass ein Grad an Nebenschluss des Gases (16), das durch den Gas-Einlasskanal (8) eingeleitet wird, so eingestellt ist, dass sich ein vergrößerter Druck während der Einatmung ergibt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zwei oder mehr Gas-Einlasskanäle (8b, 8c) unter unterschiedlichen Versetzungen und/oder Neigungen aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen beweglichen Gas-Einlasskanal (8) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Gas-Einlasskanal (8) enger als jeder der Auslass- (4) oder Beatmungs-(2)Kanäle ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beatmungs- (2) und Auslass-(4)Kanäle im Wesentlichen geradlinig sind und sich unter im Wesentlichen einen rechten Winkel oder mehr treffen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beatmungsvorrichtung zur direkten Anbringung an dem Gesicht eines Patienten ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Beatmungsvorrichtung zur Verbindung mit einer Maske ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein langgestrecktes Rohr in Strömungsmittelverbindung mit dem Auslasskanal (4) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Überdruck in dem Beatmungskanal (2) während der Einatmung und Ausatmung aufrechterhalten werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verbindungsstelle gewinkelt ist.