DE20018593U1

DE20018593U1 - Schlauchanordnung für ein Beatmungsgerät

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Publication number: DE20018593U1
Application number: DE20018593U
Authority: DE
Original assignee: DESEL WOLFGANG
Current assignee: DESEL WOLFGANG
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2010-10-31

Description

Telefax/Telecopier (0561)780032

Wolfgang Desel, 34376 Immenhausen

Schlauchanordnung für ein Beatmungsgerät

Die Erfindung betrifft eine Schlauchanordnung für ein Beatmungsgerät mit einem Atemschlauch, einem dem Atemschlauch anliegenden Heizelement und einem den Atemschlauch umgebenden Mantel, der in Längsrichtung geteilt und mit einem Verschlußelement versehen ist.
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Bei der Beatmung von Patienten mittels eines Endotrachealtubus, z. B. während einer Narkose oder Intensivtherapie, ist es zuweilen erwünscht, die einzuatmende Luft zu befeuchten und ggf. zu erwärmen (DE 86 06 060 Ul). In diesem Zusammenhang sind Schlauchanordnungen der oben bezeichneten Art bekannt geworden (DE 39 23 703 Al), bei denen das Heizelement und der Mantel aus einer nach Art eines Heizkissens hergestellten Heizmatte bestehen, in welcher ein üblicher Widerstands-Heizdraht in mehreren Windungen mäanderförmig verlegt ist. Ein Problem derartiger Schlauchanordnungen besteht allerdings darin, daß in der Regel nicht bekannt ist, auf welche Temperaturen die Atemluft im Einzelfall tatsächlich aufgeheizt wird, da dies von vielen Faktoren wie z. B. der Schlauchlänge, dem Mantelmaterial, der Außentemperatur, dem Atemvolumen des Patienten oder dgl. abhängt. Eine sinnvolle Anwendung ist daher nur möglich, wenn die Temperatur der Atemluft überwacht und der dem Heizdraht zugeführte Strom entsprechend geregelt wird.

Bei Beatmungen, die unter ständiger ärztlicher Kontrolle erfolgen, ist eine Regelung der Atemlufttemperatur zwar aufwendig und mit erheblichen Kosten verbunden, aber prinzipiell möglich. Eiieäiitiere Siinatioij eigib'i s&h." dagsgej}· wejm ßeitmiingsgeräte über-

wiegend ohne ärztliche Kontrolle angewendet werden müssen, wie dies z. B. für Patienten gilt, die unter Schlafapnoe leiden. Hierbei handelt es sich um ein im Schlaf wiederholt auftretendes Zusammenfallen der Pharynxwände mit der Folge, daß es anfallsweise zu Atemstillständen von z. B. 30-60 Sekunden Dauer kommt, was zu erheblichen Gesundheitsschäden fuhren kann. Zur Therapie sind insbesondere sogenannte Überdruck-Beatmungsgeräte bekannt, mittels derer während der Nacht über einen Schlauch und eine Nasenmaske permanent Druckluft in die Atemwege der Patienten geleitet wird, um dadurch einen Kollaps der Pharynxwände zu verhindern.

Ein bekanntes Problem bei der Behandlung mit Überdruck-Beatmungsgeräten ist die leichte Entzündbarkeit der oberen Atemwege, insbesondere in kalten Jahreszeiten, da die Nasen- und Rachenschleimhäute durch den konzentrierten kühlen bzw. kalten Luftstrom stark beansprucht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Patienten wünschen, in kühl gehaltenen Räumen zu schlafen. Einer Temperaturanhebung der Luft in den Beatmungsgeräten selbst sind Grenzen gesetzt, weil diese in der Regel zusätzlich mit Luftbefeuchtern versehen sind und daher die Gefahr besteht, daß die vorgewärmte Luft im Atemschlauch wieder abgekühlt und dadurch gefährliche, in die Lunge des Benutzers gelangende Kondensate gebildet werden. Als einzige Gegenmaßnahme wird von Herstellern der Überdruck-Beatmungsgeräte daher empfohlen, die Schlafzimmer auf Temperaturen von mehr als 20⁰C aufzuheizen und/oder den z. B. 1,5 m bis 3 m langen Atemschlauch unter der Bettdecke anzuordnen.

Da derartige Maßnahmen nicht immer ausreichen, für viele Patienten unbequem sind und daher nicht befriedigen, wäre es denkbar, auch für Überdruck-Beatmungsgeräte Schlauchanordnungen der eingangs bezeichneten Gattung zu verwenden. Wegen der erforderlichen Regelung der Atemlufttemperatur ist dies jedoch ohne ärztliche Kontrolle kaum durchfuhrbar, außerdem mit einem zusätzlichen hohen konstruktiven Aufwand verbunden und daher bisher nicht praktiziert worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und die Schlauchanordnung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß sie gefahrlos ohne ärztliche Kontrolle angewendet werden kann und auch ohne die bisher empfohlenen

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ratur führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das Heizelement erfmdungsgemäß aus wenigstens einem in Längsrichtung des Atemschlauchs erstreckten, selbstregelnden Heizband.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die Atemluft mit Hilfe der Selbstregelung auf eine durch das Heizband vorgegebene Temperatur erwärmt werden kann, ohne daß aufwendige Temperaturfühler und Temperaturregler benötigt werden, die Raumtemperatur hoch gehalten werden muß oder sonstige das Wohlbefinden beeinträchtigende Maßnahmen getroffen werden müssen. Außerdem können weitgehend handelsübliche Teile verwendet werden, so daß die Kosten für das Beatmungsgerät insgesamt nicht wesentlich erhöht werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Atemschlauch bzw. das Heizelement mit einem Mantel aus wärmedämmendem Material umhüllt. In wärmeren Jahreszeiten und in den Übergangsperioden kann die Schlauchanordnung daher auch ohne Beheizung benutzt werden. Die Wärmedämmung würde in diesem Fall Temperaturverluste einer ggf. im Beatmungsgerät geringfügig vorgewärmten Atemluft innerhalb des Atemschlauchs reduzieren.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den ynteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Überdruck-Beatmungsgerät;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1 durch eine erfindungsgemäße Schlauchanordnung in einem im wesentlichen natürlichen Maßstab; und

Fig. 3 schematisch ein Meßprotokoll bei Anwendung einer erfindungsgemäßen Schlauchanordnung.

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Fig. 1 zeigt ein handelsübliches Überdruck-Beatmungsgerät 1 des Typs nCPAP (nasal Continuous Positive Airway Pressure), von dem Luft unter einem Überdruck von z. B. 8 bis 20 Pa in eine Schlauchanordnung 2 gepumpt wird. Zwischen den Druckausgang des Beatmungsgeräts 1 und die Schlauchanordnung 2 ist üblicherweise noch ein Luftbefeuchter geschaltet.

Die Schlauchanordnung 2 führt zu einer Nasenmaske 3, die mit Bändern 4 am Kopf des Patienten zu befestigen ist und einen mit der Schlauchanordnung 2 verbundenen Eingang sowie ein Ausatemloch aufweist. Außerdem ist ein nicht dargestellter Druckmeßschlauch vorhanden, mit dem der Druck der Atemluft auf einem vom Arzt ermittelten Wert gehalten und mittels eines im Beatmungsgerät befindlichen Computers überwacht wird.

Erfindungsgemäß enthält die Schlauchanordnung 2, wie Fig. 2 zeigt, einen innenliegenden, vorzugsweise aus einem flexiblen Kunststoffschlauch bestehenden Atemschlauch 5 herkömmlicher Art. Dem Atemschlauch 5 liegt ein selbstregelndes Heizband 6 an, bei dem es sich z. B. um ein Element mit positivem Temperaturkoeeffizienten handelt, dessen Widerstand selbstregelnd mit zunehmender Temperatur ansteigt und bei fallender Temperatur kleiner wird. Derartige Heizbänder werden von der Firma Raychem GmbH, 63073 Offenbach, für selbstregelnde Warmwasser-Temperaturhaltesysteme (Begleitheizungen), Dachrinnenheizungen, Frostschutzbänder, Fußbodenheizungen oder dgl. vertrieben. Die Heizbänder 6 bestehen z. B. aus zwischen zwei parallelen Kupferdrähten angeordnetem Halbleiter- oder polykristallinem Keramikmaterial und können für verschiedene Temperaturen im Bereich von z. B. 0⁰C bis 50⁰C eingerichtet sein bzw. geliefert werden. Zur Stromversorgung derartiger Heizbänder werden diese an das übliche 230 V - Netz oder an einem separaten, im Beatmungsgerät selbst vorhandenen 230 V - Ausgang angeschlossen. Fig. 1 zeigt für diesen Zweck schematisch eine Netzanschlußschnur 7, die vorzugsweise mit einem schaltbaren Stecker und einer LED-Anzeige als Einschaltkontrolle versehen ist.

Der mit dem anliegenden Heizelement 6 versehene Atemschlauch 5 wird zweckmäßig zunächst mit einer wärmereflektierenden Aluminiumfolie 8 oder dergleichen umwickelt und dann mit einem Mantel 9 aus Wärmedämmmaterial umhüllt. Dieser besteht z. B. aus einem Material, wie es üblicherweise zur Dämmung von Warmwasserleitungen verwendet wird und eine Stärke yon 4 jnm.und«mehr -besitzt.· Wie.Fig...2 zeigt, ist dieser Mantel 9 in

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Längsrichtung der Schlauchanordnung 2 geteilt und an seinen Längskanten mit je einem Verschlußelement 10 versehen, das z. B. aus einem auf seiner Außen- bzw. Innenseite angebrachten Klettverschlußelement (Hakenband bzw. Flausch) besteht. Denkbar wäre auch die Anwendung eines Reißverschlusses oder anderer Schnell Verschlußelemente. 5

Bei der Benutzung des Überdruck-Beatmungsgeräts 1 wird die Schlauchanordnung 2 in üblicher Weise positioniert und an das 230 V - Netz angeschlossen. Je nach gewählter oder vorhandener Raumtemperatur (vgl. Fig. 3) regelt sich das Heizband dann selbst, indem sein Widerstand zunächst klein ist, wodurch der Stromfluß ansteigt, und indem dann infolge des steigenden Stromflusses auch die Temperatur und der Widerstand entsprechend ansteigen, wie dies zum Zwecke der Selbstregelung auf eine vorgewählte Temperatur von z. B. ca. 30⁰C erforderlich ist. Dadurch wird sichergestellt, daß der Atemschlauch 5 unabhängig von der Temperatur in dem Raum, in dem das Beatmungsgerät 1 benutzt wird, stets mit einer gleichbleibenden Temperatur von z. B. zwischen 30⁰C bis 33⁰C, je nach Raumtemperatur, erwärmt wird. Dies hat auch in kälteren Jahreszeiten die gewünschte Wirkung, daß die Atemluft beim Eintritt in die Nasenmaske eine vorgewählte erhöhte Temperatur besitzt, wodurch die bisher bestehenden Erkältungsprobleme vermieden werden. Ist das Beatmungsgerät 1 mit einer Befeuchtungseinrichtung versehen, kann diese zusätzlich so eingestellt werden, daß sich trotz der Erwärmung der Luft eine günstige Luftfeuchtigkeit ergibt und ein Austrocknen der betroffenen Schleimhäute während der Nacht vermieden wird. Die erfindungsgemäße Wärmedämmung (Mantel 9) stellt dabei sicher, daß die Befeuchtungseinriehtung auch als Wärmespender dienen und der feuchte Dampf weder zu Geräuschen führen noch im Atemschlauch 5 kondensieren und als Wasser in die Lunge des Benutzers gelangen kann.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Temperaturregelung automatisch arbeitet, vom Patienten selbst keinerlei Einstellungen vorgenommen werden müssen und die beschriebenen Heizbänder vergleichsweise preisgünstig sind. Ferner kann die Schlauchanordnung nach dem Lösen der Verschlußelemente 10 leicht auseinandergenommen werden, wie es zur regelmäßigen Reinigung, Desinfektion bzw. Sterilisation des Atemschlauchs 5 erforderlich ist. Außerdem sind die verschiedenen Teile der Schlauchanordnung 2 ausreichend flexibel, so daß sich keine Probleme bei der nächtlichen Benutzung infolge einer zu StäErfeWSchlauchanottJnung 1'efge.beiy·. ···; · · .

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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden könnte. Dies gilt insbesondere für die Art und Weise der Wärmeisolierung der Schlauchanordnung 2 und der im Einzelfall gewählten Verschlußelemente 10. Außerdem kann die Temperatur, für die das Heizband 6 im Einzelfall eingerichtet ist, auf einen an das Atemvolumen angepaßten und an sich beliebigen, für den Patienten als angenehm empfundenen und ggf. vom Arzt vorgeschlagenen Wert festgelegt werden, da es Heizbänder für zahlreiche Temperaturen im hier interessierenden Temperaturbereich gibt. Bei Bedarf können auch zwei oder mehr, ggf. auch gegenüber dem Atemschlauch 5 verkürzte Heizbänder in die Schlauchanordnung integriert werden, obwohl dies normalerweise nicht erforderlich ist. Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen Kombinationen angewendet werden können.

Ausfuhrungsbeispiel
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Es wurde eine Anordnung entsprechend Fig. 1 vermessen. Als Überdnick-Beatmungsgerät 1 wurde das Gerät "nCPAP-max II" mit einem üblichen Atemschlauch 5 und einer üblichen Nasenmaske 3 der Fa. MAP Medizintechnik für Arzt und Patient GmbH, D-82152 Martinsried, verwendet. Als Mantel 9 kam ein Schallschutzschlauch der Fa. Missel mit der Bezeichnung "MSA (4 mm)" und als Heizband 6 ein Heizband des Typs "System AutoSol 5LC2-CT" (15 W bei 25 ⁰C) der Fa. Raychem GmbH in D-63073 Offenbach am Main, zur Anwendung. Die Meßergebnisse sind in Fig. 3 dargestellt, in der längs der Abszisse die Zeit und längs der Ordinate die Temperatur abgetragen sind.

Eine Kurve 11 in Fig. 3 zeigt die Temperaturverhältnisse im Atemschlauch 5 an einer Meßstelle, die ca. 10 cm vor der Nasenmaske 3 lag, bei einer Raumtemperatur A von 14 ⁰C. Zum Zeitpunkt t = 0 betrug die Temperatur bei eingeschaltetem Gerät 1 ("Standby"-Betrieb) ca. 19,9 ⁰C. Bis zum Zeitpunkt t = 5 min änderte sich daran nichts. Es wurde dann der Verdampfer (Warmluftbefeuchter) des Geräts 1 mit voller Leistung eingeschaltet. Daraufhin stieg die Temperatur am Meßort auf einen Wert von ca. 21,4 ⁰C an, der sich dann spätestens ab t = 25 min nicht mehr änderte. Es wurde daher jetzt der

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23,8 ⁰C zum Zeitpunkt t = 45 min zur Folge hatte. Zu diesem Zeitpunkt wurde daher schließlich das zusammen mit dem Mantel 9 installierte Heizband 6 emgeschaltet, worauf die Temperatur bis auf einen Wert von ca. 30,1 ⁰C anstieg, der sich ab t = 90 min praktisch nicht mehr änderte, was den eingeregelten Zustand anzeigt. Die Leistungsaufnähme des Geräts 1 ergibt sich aus einer Kurve 12 der Fig. 3 (maximal ca. 11,4 W bei t = 90 min).

Entsprechende Kurven 14 und 15 zeigen die Temperaturverhältnisse und die Leistungsaufnahme bei einer Raumtemperatur B von 21 ⁰C. Hier wurde eine maximale Temperatur an der Meßstelle von ca. 33,3 ⁰C erreicht, und die Leistungsaufnahme betrug dabei nur noch ca. 9,5 W.

Claims

1. Schlauchanordnung für ein medizinisches Beatmungsgerät (1) mit einem Atemschlauch (5), einem dem Atemschlauch (5) anliegenden elektrischen Heizelements (6) und einem dem Atemschlauch (5) umhüllenden Mantel (9), der in Längsrichtung geteilt und mit einem Verschlußmittel (10) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (6) aus wenigstens einem in Längsrichtung des Atemschlauchs (5) erstreckten, selbstregelnden Heizband besteht.

2. Schlauchanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (9) aus einem wärmedämmenden Material hergestellt ist.

3. Schlauchanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mantel (9) und dem Atemschlauch (5) eine um diesen und das Heizband (6) gelegte, Wärmestrahlung reflektierende Folie (8) angeordnet ist.

4. Schlauchanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichent, daß das Verschlußmittel (10) einen Klettverschluß enthält.

5. Schlauchanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizband (6) für eine Erwärmung der einzuatmenden Luft auf einen an die Raumtemperatur anpaßbaren Wert von 25°C bis 33°C eingerichtet ist.