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Die Erfindung betrifft einen Atemfilter
für Patienten
mit Spontanatmung über
einen Tracheostomie- oder Endotrachialtubus, der mit einem als Feuchtigkeits-
und Wärmetauscher
wirkenden Filter ausgestattet ist. Solche Atemfilter werden auch
als künstliche
Nase bezeichnet.
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Die Aufgabe der natürlichen
Atmungsorgane sowie die Problematik, die sich für Patienten mit Kehlkopferkrankungen
bzw. nach Kehlkopfoperationen ergeben, ist eingehend in der Beschreibungseinleitung
des deutschen Gebrauchsmusters 201 14 355 beschrieben.
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Gegenstand dieses Gebrauchsmusters
ist wie die vorliegende Erfindung gleichfalls eine künstliche
Nase, also ein Atemfilter, welches für die Beatmung von Patienten über Tracheostomie- oder Endotrachialtuben
besonders geeignet ist. Neben der mit diesem Gebrauchsmuster vorgeschlagenen
künstlichen
Nase sind Atemfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten
Art bekannt, welche aus einem im Schnitt T-förmigen Gehäuse mit im Wesentlichen zylindrischen,
beidseitig offenen Kammern und einem etwa senkrecht zu diesen Kammern
angeordneten Anschlussstutzen für
einen Tubuskonnektor bestehen. In die Öffnungen der beiden Kammern
sind aus luftdurchlässigem
Material bestehende Filter eingesetzt, die als Staubfilter und als
Feuchtigkeits- und Wärmetauscher
dienen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zu Grunde, die Handhabbarkeit dieser Atemfilter, den Tragekomfort
und nicht zuletzt die Funktionsfähigkeit auch
unter ungünstigen
Bedingungen sicherzustellen. Diese Aufgabe soll mit einem Atemfil ter
gelöst werden,
dessen Herstellkosten nicht höher
sind, als diejenigen der bekannten Einrichtungen dieser Art.
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Gelöst ist diese Aufgabe gemäß vorliegender
Erfindung mit einem Atemfilter, bei welchem die Gehäuseteile
der Filterkammern des T-förmigen
Gehäuses
nicht linear angeordnet, sondern in einem stumpfen Winkel gegeneinander
geneigt sind. Hierdurch wird zum einen der Tragekomfort dieses Atemfilters
bei der praktischen Anwendung verbessert und zum anderen die Funktionssicherheit
erhöht,
da sich die Gehäuseteile
besser an den Hals des Patienten anlegen. Gemäß Anspruch 3 sollte der Winkel
zwischen den gegeneinander geneigten Gehäuseteilen in der Größenordnung
von 160° bis
170° liegen.
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Nach einem weiteren wichtigen Merkmal
gemäß Anspruch
2 sind die Gehäuseteile
der Filterkammern in Bezug auf den Kopf eines aufrechtstehenden oder
-sitzenden Patienten leicht nach unten geneigt. Hierdurch ist sichergestellt,
dass abgesondertes Atemkondensat, Sekret oder Schleim, welche sich
im Inneren des Gehäuses
sammeln, über
die schräg nach
unten geneigten Filterkammern zu den Ansaugöffnungen der Kammern abgeführt und
aus diesen austreten können,
wodurch wirksam verhindert wird, dass diese in die Atemwege des
Patienten zurückfließen.
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Um dies zu erreichen, genügt eine
relativ geringe Neigung von 10° gegenüber der
Horizontalen bzw. ein Neigungswinkel von etwa 80° zwischen den nach unten gerichteten
Gehäuseteilen
und der Vertikalen, wie mit Anspruch 4 angegeben.
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Wie schon im Zusammenhang mit der
künstlichen
Nase nach dem deutschen Gebrauchsmuster 201 14 355 hervorgehoben,
ist es wichtig, dass die Filterelemente sicher in dem Gehäuse gehaltert
sind, dass beim Verstopfen des Filters ihr Kollabieren verhindert
wird, dass aber die Filterelemente erforderlichenfalls problemlos
entfernt werden können.
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Bei dem Atemfilter der erfindungsgemäßen Art
sind diese Bedingungen mit den Merkmalen nach Anspruch 5 erfüllt. Hiernach
werden die scheibenförmigen
Filterelemente im Inneren der Filterkammern von parallel zu den
Kammernwänden
verlaufenden Halte- und Leitstegen abgestützt und werden auf der Außenseite
mit einem vorkragenden Innenrand der Kammeröffnung gesichert. Selbst wenn
die Poren der Filterelemente durch Schleim und Sekret verstopft
sind, besteht bei dieser Anordnung nicht die Gefahr, dass sie kollabieren
oder gar in die Atmungsorgane des Patienten gelangen. Obwohl die
Filterelemente mehr oder minder unverlierbar gehaltert sind, können sie,
falls sie stark zugesetzt sind, im Extremfall durch einen beim Aushusten
des Patienten entstehenden Überdruck
abgeworfen werden, so dass diese Anordnung zugleich die Funktion
eines Sicherheitsventils hat.
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Die oben erläuterte Funktion der Filterelemente
wird begünstigt,
wenn diese nach dem Vorschlag gemäß Anspruch 6 aus elastisch
verformbarem Schaumstoff, vorzugsweise aus einem Schaumstoff mit
einer Rohdichte von etwa 38 kg/m3, einer Stauchhärte von
etwa 4,5 kPA und mit etwa 16 Zellen pro cm2,
bestehen.
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Die erwähnten im Inneren des Gehäuses vorgesehenen
Halte- und Leitstege vergrößern vorteilhafterweise
die von der Atemluft umströmte
Oberfläche,
wodurch der Wirkungsgrad des Atemfilters verbessert wird.
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Nach einem weiteren Vorschlag gemäß Anspruch
7 ist dem Anschlussstutzen für
den Tubuskonnektor gegenüberliegend
ein Ventilstutzen mit einem in beiden Richtungen wirksamen Sicherheitsventil
vorgesehen. Dieses Sicherheitsventil öffnet bei Überdruck, z. B. bei einem Hustenanfall
des Patienten, wodurch verhindert wird, dass in unerwünschter Weise
die Filterelemente ausgestoßen
werden. Ferner öffnet
sich dieses Sicherheitsventil bei Unterdruck, der entstehen kann,
wenn die Filterelemente in zu starkem Maße von Schleim und Sekret verstopft sind
und der Luftbedarf bei einem tiefen Atemzug des Patienten größer als
normal ist.
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In sehr einfacher Weise lässt sich
dieses Sicherheitsventil gemäß Anspruch
8 durch eine aus elastischem Material bestehende geschlitzte Membran
realisieren, welche im Ventilstutzen angebracht, vorzugsweise mit
seinem äußeren Öffnungsrand
verbunden ist. Diese geschlitzte Membran kann gemäß Anspruch
9 mit vom Mittelpunkt ausgehenden, radial verlaufenden Einschnitten
versehen sein und ist gemäß Anspruch
10 zweckmäßigerweise
mit dem aus starrem Material bestehenden Gehäuse unverlierbar verbunden,
vorzugsweise verschweißt
bzw. vernetzt. Damit ist sichergestellt, dass die sehr wichtige
lebenserhaltende Membran des Sicherheitsventils nicht durch Unachtsamkeit
oder unsachgemäße Handhabung
verloren geht.
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Die Anordnung des Ventilstutzens
gegenüber
dem Anschlussstutzen für
den Normkonnektor ermöglicht
bei einer geschlitzten Membran außerdem das Absaugen von Sekret
mittels eines durch die geschlitzte Membran eingeführten Katheters.
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Zur weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades
ist gemäß Anspruch
11 vorgeschlagen, hinter der Membran im Ventilstutzen eine Wirbelkammer auszubilden,
in welche beidseitig die Filterkammern münden. Die Verwirbelung der
das Gehäuse
durchströmenden
Atemluft erhöht
die Verweildauer und damit die Erwärmung der eingeatmeten Luft
innerhalb des Gehäuses.
Außerdem
können,
wie mit Anspruch 12 vorgeschlagen, über ein Anschluss rohr gasförmige Medien,
z. B. Sauerstoff, in die Wirbelkammer eingebracht und damit der
Atemluft beigemischt werden.
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Um einen Zufuhrschlauch fest mit
dem Anschlussrohr zu verbinden, weist letzteres gemäß Anspruch
13 an seinem freien Ende einen sich in Richtung auf den Ventilstutzen
erweiternden Anschlusskonus auf, der in einer den Querschnitt des
Anschlussrohres überragenden
spitzwinkligen Haltekante endet.
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Aus Sicherheitsgründen ist gemäß Anspruch 14
dieses Anschlussrohr mit einer Seitenwand des Gehäuses verbunden.
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Für
den praktischen Einsatz des Atemfilters sowohl in der Klinik als
auch im häuslichen
Bereich ist auf eine lagegerechte Anbringung zu achten. Um dies
dem Personal bzw. Patienten zu erleichtern, ist es ratsam, im Sinne
des Vorschlages gemäß Anspruch
15 Kennzeichnungen auf der Oberfläche des Gehäuses anzubringen, welche Hinweise
auf die Positionierung des Atemfilters sowie die anzuschließenden Schläuche oder
Konnektoren beinhalten. Sind diese Kennzeichnungen, wie vorgeschlagen,
erhaben ausgebildet, können
sie gleichzeitig die Funktion von Griffflächen bzw. Griffleiste übernehmen.
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Der erfindungsgemäße Atemfilter ist so konstruiert,
dass Gehäuse
mit Anschluss und Ventilstutzen, mit Anschlussrohr und Halte- und
Leitstegen gem. Anspruch 16 einstückig aus sterilisierbarem Kunststoff
herstellbar sind. Mit bekannten Herstellungsverfahren lässt sich
außerdem
im gleichen Arbeitsgang die aus gleichfalls sterilisierbarem, jedoch weicherem
Kunststoff bestehende Membran herstellen.
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Dadurch, dass das Gehäuse mit
Halte- und Leitstegen und der Membran einstückig hergestellt ist, wird
mit Sicherheit ver hindert, dass einzelne Elemente in die Atemwege
gelangen. Außerdem
lässt sich
der Atemfilter wirtschaftlich herstellen, was für einen Wegwerfartikel, insbesondere
bei den stets wachsenden Kosten im Gesundheitswesen, wichtig ist.
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Der Gegenstand der Erfindung ist
nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in den
Zeichnungen in verschiedenen Blickrichtungen dargestellt ist, im
Einzelnen erläutert.
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In den Zeichnungen zeigen
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1 Untenansicht
des erfindungsgemäßen Atemfilters,
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2 Seitenansicht
des Atemfilters gemäß 1, in welcher eine der beiden
Atemlufteinströmöffnungen
ohne Filter sichtbar ist,
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3 die
der 2 gegenüberliegende
Ansicht des Atemfilters,
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4 Horizontalschnitt
des Atemfilters mit eingesetzten Filterelementen,
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5 teilweise
geschnittene perspektivische Teilansicht des Filters auf der Seite
des Anschlussrohres,
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6 perspektivischer
Vertikalschnitt des Atemfilters ohne Filterelemente,
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7 gegenüber dem
Schnitt in 6 um 180° gedrehter
Vertikalschnitt des Atemfilters mit eingesetzten Filterelementen,
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8 perspektivische
Seitenansicht des Atemfilters ohne Filterelemente,
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9 eine
gegenüber
der Ansicht in 8 um
180° gedrehte
Seitenansicht des Atemfilters,
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10 teilweise
geschnittene Seitenansicht des Filters im Bereich des Überdruckventils
und
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11 ungeschnittene
Seitenansicht des Atemfilters gemäß 10.
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In den 1 bis 11 ist der Atemfilter in
verschiedenen Ansichten dargestellt, wobei lediglich bei den Schnittdarstellungen
in den 4, 7 und 10 die scheibenförmigen, aus porösem Material,
vorzugsweise Schaumstoff, bestehenden Filterelemente 20 dargestellt
sind, während
diese aus Gründen
besserer Darstellung in den verbleibenden Figuren fehlen.
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Der erfindungsgemäße Atemfilter weist ein Gehäuse 1 auf,
dessen die Filterkammern 13 und 13.1 enthaltenen
Gehäuseteile 1a, 1b zylindrisch ausgebildet
sind und, wie vor allem 4 deutlich macht,
stumpfwinklig unter einem Winkel α =
180° ineinander übergehen.
Zum Anschluss an den Tubuskonnektor, der vorzugsweise ein Normkonnektor
ist, ist das Gehäuse 1 mit
einem Anschlussstutzen 7 versehen. Gehäuseteile 1a, 1b mit
dem Anschlussstutzen 7 haben im Querschnitt etwa die Form
eines T.
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Die beiden äußeren Enden der Gehäuseteile 1a, 1b bilden
Atemlufteinströmöffnungen 9 und 9.1, in
welche bestimmungsgemäß, wie die 4, 7 und 10 veranschaulichen,
scheibenförmige
Filterelemente 20, 20.1 eingesetzt sind. Mit ihrem äußeren Rand liegen
diese Filterelemente 20, 20.1 an einem nach Innen
vorspringenden Innenrand 19 bzw. 19.1 der Atemlufteinströmöffnungen 9 und 9.1 an.
Diese Innenränder
sind in den 6 und 8 bezeichnet. Die Einschnitte 18 und 18.1 dieser
Innenränder 19 und 19.1 haben
fertigungstechnische Bedeutung.
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Innerhalb des Gehäuses 1 befinden sich
zu den Gehäusewänden parallel
verlaufende Halte- und Leitstege 10, 10.1, 11, 11.1,
an deren äußeren Stirnflächen die
Filterelemente 20 und 20.1 anliegen. Damit werden
die Filterelemente beidseitig festgelegt, wobei die Halte- und Leitstege 10, 10.1, 11, 11.1 verhindern,
dass die Filterelemente ins Innere des Gehäuses 1 und schlimmstenfalls
in die Atemwege gelangen. Auf der anderen Seite ist diese Halterung
so dimensioniert, dass im Falle eines Überdrucks, z. B. bei einem
Hustenanfall des Patienten, die Filterelemente 20 und 20.1 ausgeworfen
werden.
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Wie vor allem die 2, 9 und 10 veranschaulichen, wird
die benetzbare Innenfläche
des Gehäuses
durch die Halte- und Leitstege vergrößert, was zur Verbesserung
des Wärmeaustauschs
und des Niederschlags vom Atemkondensat beiträgt.
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6 der
Zeichnungen lässt
erkennen, dass die Gehäuseteile 1a und 1b in
Bezug auf die Vertikalachse 15 geneigt sind, vorzugsweise
einen Winkel von β =
80° einnehmen.
Bei Einsatz des Atemfilters am Patienten ist das Gehäuse gegenüber der
Darstellung in 6 um
180° zu
drehen, so dass die Gehäuseteile 1a und 1b leicht
nach unten abfallen. Hierdurch wird der Abfluss von Atemkondensat,
Sekret oder auch Schleim in Richtung auf die in die Öffnungen 9 und 9.1 eingesetzten
Filterelemente 20 und 20.1 begünstigt.
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Dem Anschlussstutzen 7 gegenüberliegend ist
koaxial ein weiterer Stutzen angeordnet, welcher eine als Ventil
dienende Sicherheitsmembran 16 trägt. Der Stutzen 8 ist
darum als Ventilstutzen bezeichnet.
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Diese Sicherheitsmembran 16 besteht
aus, verglichen mit dem Material des Gehäuses 1, weicherem
Kunststoff und ist in ihren Randbereichen mit der Stirnfläche des
Ventilstutzens 8 fest verbunden, vorzugsweise beim Herstellungsverfahren,
z. B. einem Spritzverfahren angeformt.
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Wie die 4 bis 6, 10, 11 erkennen lassen, ist die Sicherheitsmembran 16 mit
sternförmigen
Einschnitten 17 versehen, wodurch in sehr einfacher aber
wirksamer Weise ein sich beidseitig in Richtung des Doppelpfeiles 12 in 2 bei Über- bzw. Unterdruck öffnendes
Ventil gebildet. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung ist, dass
längs der
Achse 15 in 6 durch
die Membran 16 ein Instrument, z. B. ein Katheter, zum
Absaugen von Sekret und Schleim eingeführt werden kann. Durch die
Anordnung des Ventilstutzens 8 erhält das Gehäuse des Atemfilters einen im
Wesentlichen kreuzförmigen
Querschnitt.
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Als weitere Aufgabe kommt dem Ventilstutzen 8 die
Bildung einer Wirbelkammer 14 zu, in welche ein Anschlussrohr 2 für gasförmige Medien
mündet.
Diese Medien werden über
einen nicht dargestellten Schlauch, welcher auf den Anschlusskonus 3 des
Anschlussrohres 2 aufgeschoben und mittels der Haltekante 4 festgelegt
wird, über
die Einströmöffnung 6 zugeführt. Das
Anschlussrohr 2 ist an dem Gehäuseteil 1b mittels
eines Verbindungssteges festgelegt.
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In der Wirbelkammer 14 wird
die über
die Atemlufteinströmöffnungen 9, 9.1 angesaugte
Luft mit dem über
die Öffnung 6 eingebrachten
Medium, vorzugsweise Sauerstoff, wirksam vermengt, so dass sie vom
Patienten über
einen mit dem Anschlussstutzen 7 verbundenen, nicht dargestellten
Tubus in Richtung des Pfeiles 21 in 8 eingeatmet werden kann. Vorder- und
Hintersowie Ober- und Unterseiten des Gehäuses 1 sind mit nicht
dargestellten Schriftfeldern 22 bis 25 ausgestattet,
auf welchen erhabene Schriftzüge
oder sonstige abtastbare Kennzeichnungen angebracht sind, wodurch
eine sichere und korrekte Verwendung des Atemfilters gewährleistet
ist. Ein weiterer Vorteil dieser Schriftzüge ist, dass sie auf Grund
ihrer Oberflächenstruktur
Griffflächen
bzw. Griffleisten bilden, wodurch die Handhabung dieses Filters
für den
Patienten und das Pflegepersonal verbessert wird.
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- 1
- Gehäuse
- 1a
- Gehäuseteil
- 1b
- Gehäuseteil
- 2
- Anschlussrohr
für gasförmige Medien,
insbesondere
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- Sauerstoff
- 3
- Anschlusskonus
für Schlauch
am Anschlussrohr 2
- 4
- Haltekante
- 5
- Verbindungssteg
- 6
- Einströmöffnung
- 7
- Anschlussstutzen
für Tubuskonnektor
- 8
- Ventilstutzen
- 9
- Atemlufteinströmöffnung
- 9.1
- Atemlufteinströmöffnung
- 10
- Halte-
und Leitstege für
Filter
- 10.1
- Halte-
und Leitstege für
Filter
- 11
- Halte-
und Leitstege für
Filter
- 11.1
- Halte-
und Leitstege für
Filter
- 12
- Öffnungsrichtungen
der Sicherheitsmembran 16
- 13
- Filterkammern
- 13.1
- Filterkammern
- 14
- Wirbelkammer
- 15
- Ventilachse
- 16
- Sicherheitsmembran
- 17
- Einschnitte
- 18
- Einschnitte
- 18.1
- Einschnitte
- 19
- Innenrand
- 19.1
- Innenrand
- 20
- Filter,
Filterelemente
- 20.1
- Filter,
Filterelemente
- 21
- Ansaugrichtung
- 22
- Schriftfelder
- 23
- Schriftfelder
- 24
- Schriftfelder
- 25
- Schriftfelder