DE3028568A1

DE3028568A1 - Endotrachealtubus

Info

Publication number: DE3028568A1
Application number: DE19803028568
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr.med. 2100 Hamburg Brandt; Hellmut Dr.med. 2000 Hamburg Pokar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1982-02-18
Also published as: US4407281A; GB2080690B; DE3028568C2; GB2080690A

Description

3028568 Uwe Czybulka Patentanwalt

Maximilianstrasse 15 D-8000 München 22

Tel.: (089) 295201 Telex: 523514

C 167

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Endotrachealtubus

Die Erfindung bezieht sich auf einen Endotrachealtubus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Endotrachealtuben sind biegsame Rohre, die zur Narkosebeatmung bzw. zur therapeutischen Beatmung von Patienten durch den Mund, durch die Nase oder durch ein Tracheostoma in die Luftröhre geschoben werden. Sie bestehen aus gewebefreundlichen Kunststoffen wie Gummi, Silastic oder PVC, sind zum Teil silikonisiert und thermoplastisch verformbar. Die Endotrachealtuben garantieren freie Atemwege. Sie sind in der überwiegenden Zahl mit einer aufblasbaren Blockermanschette ausgestattet, die das Tracheallumen um das Beatmungsrohr herum abdichten und so eine Aspiration verhindern soll. Die Blockermanschette wird über einen kleinen Kanal, der in die Rohrwand eingearbeitet ist, in situ mit Raumluft aufgeblasen. Der Kanal geht in einen dünnen Schlauch über, der sLch . außerhalb der Patienten zu einem mehr oder weniger großen Kontrollbzw. Pilotballon erweitert. Am Ende des Schlauches befindet sich ein Ansatzstutzen für eine Blockerspritze, über die die Blockermanschette aufgeblasen wird.

Geblockt werden die Manschetten nach Gehör, d.h. es wird soviel Luft hineingegeben, daß bei einer Inspiration gerade eben keine Luft mehr zwischen Blockermansahettenwand und Trachealwand ent-

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weichen kann. Der Druck, der dazu benötigt wird, ist sehr unterschiedlich. Man unterscheidet zwischen Niederdruckmanschetten mit vorgegebenem Manschettenvolumen, das sich ohne Druck entfaltet, und zwischen Hochdruckmanschetten, deren abdichtende Wirkung durch Aufblasen mit hohem Druck zustande kommt.

Der Abdichtungsdruck beträgt bei Niederdruckmanschetten 5-20 mitiHg. Bei Hochdruckmanschetten müssen die elastischen Kräfte des Manschettenmaterials überwunden werden, wozu Füllungsdrucke bis zu 300 mmHg und mehr nötig sind.

Will man eine gute Abdichtung der Luftröhrenöffnung des Tracheallumens erreichen, so muß man zwangsläufig in Kauf nehmen, daß sich ein Teil des Blockungsdruckes der Trachealschleimhaut mitteilt, was zu bestimmten Komplikationen führen kann.

Tatsächlich sind die häufigsten Komplikationen bei der Anwendung von Endotrachealtuben Schleimhautverletzungen der Luftröhre im Anliegebereich der Blockermanschette; vgl. etwa H. Marquort und K.-J. Fischer in der Zeitschrift Anaesthesist, Springer Verlag, Bd. 27, 1978, Seiten 187 bis 192, insbesondere Seite 187, rechte Spalte. Sie werden durch eben diesen Druck, den die Manschette auf die Trachealschleimhaut ausübt, verursacht. Überschreitet dieser Druck den Kapillardruck, so resultiert daraus eine Minderbis Nichtdurchblutung der Trachealschleimhaut im Bereich der Anliegefläche der Manschette. Der Füllungsdruck der Niederdruckmanschetten entspricht weitgehend dem Druck auf die Trachealwand, da die vorgegebene Manschettengröße so gewählt ist, daß das notwendige Füllvolumen fast immer unter dem Residualvolumen, d.h. dem vorgegebenen Manschettenvolumen bleibt; vgl. oben a.a.O., Seite 188 ff. Die Füllungsdrucke der Hochdruckmanschetten übertragen sich nicht vollständig auf die Trachealwand. Genaue Messungen liegen nicht vor. Mit der oben beschriebenen Blockungsmethode nach Gehör bewegt man sich höchstwahrscheinlich in Druckbereichen, die einen eben noch tolerablen transmuralen Druck, das ist der Teil des Blockungsdruckes, der sich auf die Trachealschleimhaut überträgt, darstellt.

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Leider bleibt im Laufe einer auch relativ kurzen Inhalationsnarkose der durch die Blockung nach Gehör erzielten niedrigstmöglichen Blockungsdruck und damit auch der niedrigstmögliche Transmuraldruck nicht gleich, sondern er steigt über mehrere Stunden kontinuierlich an. Das hat folgende Ursache:

Nahezu alle Narkosen werden mit einem bestimmten Anteil Lachgas im Inspirationsgemisch durchgeführt. Dieser Anteil kann bis zu 80 % betragen. Der Rest des Inspirationsgasgemisches ist Sauerstoff und unter Umständen zu 1-2 % ein volatiles Anästhetikum, im allgemeinen halogenierter Kohlenwasserstoff. Lachgas hat nun die Eigenschaft, zeit- und konzertrationsabhängig in die Blockermanschette hineinzudiffundieren. Da umgekehrt die Blockungsluft nicht aus der Manschette herausdiffundieren kann, kommt es zu Volumen- und Druckzunahmen in der Manschette und damit zu einer Zunahme des transmuralen Druckes. Eigene Messungen an einer gebräuchlichen Niederdruckmanschette haben ergeben, daß nach Anfangsfüllungsdrucken von etwa 10 mmHg unter Narkosebedingungen mit einem inspiratorischen Lachgasanteil von nur 66 % der Manschettendruck nach einer Stunde bereits einen Wert von 50-60 mmHg, nach einer weiteren Narkosestunde bis zu 100 mmHg erreicht hat. In-vitro-Untersuchungen haben ergeben, daß ein kontinuierlicher Druckanstieg in der Blockungsmanschette bis zu 8 Stunden beobachtet werden kanni' um dann auf einem sehr hohen Druckniveau zu bleiben. Der Enddruck ist abhängig vom anfänglichen Blockungsdruck und liegt zwischen 110 und 160 mmHg. Auch bei sogenannten Hochdruckmanschetten mit anfänglichen Füllungsdrucken von 200 bis 300 mmHg ist ein Druckanstieg durch Lachgasdiffusion in ähnlichem Ausmaß zu beobachten. Unabhängig von der Art der Blockermanschette wirkt dieser überdruck in vollem Umfang auf die Luftröhrenschleimhaut.

Folgende Lösungsmöglichkeiten des Problems eines lachgasdiffusionsbedingten Manschettendruckanstieges wurden bisher angegeben:

1) Rezidivierende Volumenreduzierung der Blockermanschette bei längerdauernden Narkosen entweder mit einer Plastikspritze per Hand oder mit einem speziell dafür entwickelten

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handeisüblichen Gerät. Diese Methode beinhaltet eine wesentliche Steigerung der Aspirationsgefahr durch zu forsche Volumenreduzierung bzw. durch Lachgasrückdiffusion aus der Manschette heraus bei einer eventuell während der Narkose notwendigen Erhöhung der inspiratorischen Sauerstoffkonzentration. Außerdem ist diese Methode zeit- bzw. materialaufwendig und wird deshalb in praxi kaum durchgeführt.

2) Füllung der Blockermanschette mit dem Narkosegasgemisch. Bei identischen Partialdrucken findet keine Lachgasdiffusion statt. Auch hier erhöht sich das Aspirationsrisiko bei Änderung des Inspirationsgemisches während der Narkose oder bei postoperativer Nachbeatmung.Obwohl in der Literatur häufig empfohlen, wird diese Methode in der Praxis kaum verwendet.

3) Endotrachealtubusmanschetten mit Überdruckventilen. Solche Tuben werden angeboten. Es gilt jedoch auch hier das unter 1) bereits erwähnte erhöhte Risiko.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Endotrachealtubus der eingangs/-genannten Art so zu verbessern, daß der durch Lachgas" diffusion bedingte Druckanstieg in der Blockermanschette zumindest .soweit vermindert wird, daß der Transmuraldruck auf einem unschädlichen Wert gehalten wird. Der Druck in der Blockermanschette soll sich dabei selbsttätig einstellen, so daß Kontrollen von Seiten des Klinikpersonals, manuelle Eingriffe oder aufwendige Ventilanordnungen zur Druckreduzierung überflüssig sind.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung wird daher ein anderer Weg als bisher einge schlagen, um den Druckanstieg in der Blockermanschette bei einer Lachgasdiffusion zu reduzieren. Der Erfindung liegt hierbei

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folgende Überlegung zugrunde:

Da man die Lachgasdiffusion in die Blockermanschette nicht verhindern kann, muß ein möglichst risikoloser Weg gefunden werden, um den Partialdruck des Lachgases in der Blockermanschette möglichst gleichmäßig abzusenken. Es könnten zwar hier auch Druckregelschaltungen vorgesehen werden, die automatisch den Partialdruck überwachen, jedoch wäre der Aufwand für derartige Vorrichtungen viel zu groß.

Gemäß der Erfindung wird daher angestrebt, den durch Diffusion in die Blockermanschette eingetretenen Lachgasanteil auf die gleiche Weise aus der Blockermanschette zu entfernen, d.h. durch Rückdiffusion des Lachgases in die freie Atmosphäre, in der der Partialdruck des Lachgases Null ist. Dementsprechend wird . gemäß der Erfindung die Blockermanschette über einen Gasleitkanal mit möglichst geringem oiffusicnswiderstand mit einem D^ffusionsbehälter verbunden, der außerhalb des Patienten liegt. Das Lachgas wird auf diese Weise über das gesamte Volumen von Blockermanschette, Gasleitkanal und ^D^iffusionsbehälter gleichmäßig verteilt und kann durch die Wand des Qiffusionsbehälters in die freie Atmosphäre hinaus diffundieren. Die Oberflächengröße dieses Piffusionsbehälters und dessen Wandmaterial werden so ausgewählt, daß ein wesentlicher Anteil des in die Blockermanschette eindiffundierten Lachgases das beschriebene System über die Wand ■ des . Diffusionsbehälters wieder verlassen kann, so daß zumindest der durch Lachgasdiffusion in die Blockermanschette in dieser bewirkte Druckanstieg und der damit verbundene Anstieg des Transmuraldruckes in annehmbaren Grenzen gehalten wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der bei derartigen Endotrachealtuben im allgemeinen vorhandene Kontrollbzw. Pilotballon als Diffusionsbehälter gemäß der Erfindung ausgebildet werden, indem dessen Oberfläche und Wandmaterial entsprechend den genannten Anforderungen ausgewählt werden. Der erwähnte Pilotballon wird bisher nur zu dem Zweck genutzt und ist auch so konstruiert, daß man durch palpatorische Prüfung *

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die Manschettenfüllung und annähernd den Füllungsdruck - allerdings nur mit sehr viel Erfahrung - verifizieren kann.

Es ist zwar richtig, daß auch durch die Wand bisher verwendeter Pilotballons ein gewisser Teil des Lachgases in die Raumatmosphäre hinaus diffundiert; vgl. F. Scheurecker et al. in der Zeitschrift "Anästhesist", Springer Verlag, 19 78, Bd. 27, Seiten 336 bis 339, insbesondere Seite 338, linke Spalte und Seite 339, linke Spalte unten. In den in dieser Literaturstelle beschriebenen Versuchen wurde der Druckanstieg der Blockermanschette mit und ohne Pilotballon gemessen, der dort Ausgleichsballon genannt wird. Die Messungen liefen über maximal 135 Minuten und zeigten einen verminderten Druckanstieg in der Blockermanschette, wenn ein derartiger Ausgleichsballon benutzt wurde. Der Druckanstieg in der Blockermanschette lag hierbei zwischen 10 und 20 mmHg; diese Werte sind abhängig von der Lachgaskonzentration und wurden im wesentlichen durch Versuche der Anmelder bestätigt. In von den Anmeldern ausgeführten Langzeitversuchen mit Hochdruck- und Niederdruckmanschetten wurde festgestellt, daß der Druckanstieg in der Blockermanschette abhängig vom anfänglichen Füllungsdruck zwischen 100 und 160 mmHg betragen kann; dieser Druckanstieg bedeutet jedoch einen bereits gefährlichen Transmuraldruck auf die Luftröhrenschleimhaut.

Aus den oben erwähnten Messungen von Scheurecker und anderen ist ebenso wie aus entsprechenden Versuchen der Anmelder ein kontinuierlicher Druckanstieg in der Blockermanschette zu verzeichnen, wobei dieser Druck auch über lange Meßzeiten von z.B. acht Stunden, wie von den Anmeldern nachgewiesen, nahezu kontinuierlich und nach einer Anlaufzeit quasi linear ansteigt.

Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Lösung, die Diffusion von Lachgas in die Raumatmosphäre zur Verringerung des Druckes in der Blockermanschette auszunutzen, indem die Rückdiffusionsflache für das Lachgas vergrößert und das Material des Diffusions-

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behälters entsprechend ausgewählt wird, zeigt nun auch überraschend weitere Vorteile. Zum einen verläuft der Druckanstieg aufgrund der Volumenvergrößerung des Systems aus Blockermanschette, Verbindungsschlauch und Rediffusionsbehälter bzw. Ausgleichsballon langsamer als bei bisher bekannten Endotrachealtuben.

Zum anderen stellt sich in dem System aus Blockermanschette, Verb indungs schlauch und . ¹^ if fusionsbehälter bei entsprechender Dimensionierung des Verbindungsschlauches und des D iffusions bell alters nachein bis 2weistunden ein Diffusionsgleichgewicht ein: In diesem Gleichgewichtszustand ist dann etwa die Menge des in die Blockermanschette eindiffundierenden Lachgases gleich der aus dem ^D if fusionsbehälter in die Raumatmosphäre heraus diffundierenden Lachgasmenge, so daß ab diesem Zeitpunkt der Innendruck der Blockermanschette und damit auch der durch diese auf die Luftröhrenschleimhaut ausgeübte Transmuraldruck . konstant bleiben. t)ie Höhe dieses Gleichgewichtsdruckes hängt bei entsprechender Dimensionierung des D.iffusionsbehälters im wesentlichen von den Ausmaßen des Verbindungsschlauches zwischen Blockermanschette und D iffusiönsbehälter, ..- ab. Der Dif fusiaiswiderstand dieses Verbindungsschlauches sollte daher so gering wie möglich sein, d.h. dessen Querschnittsfläche sollte so groß wie möglich sein.

In Versuchen konnte nachgewiesen werden, daß bei herkömmlichen Endotrachealtuben mit Niederdruckblockermanschetten,bei denen lediglich der Pilotballon gegen einen entsprechenden Rediffusionsbehälter gemäß der Erfindung ausgewechselt wurde, der Innendruck der Blockermanschette von anfangs 12,5 mmHg sich innerhalb etwa zweier Stunden auf einen Enddruck von ca. 45 mmHg einstellt, wobei dieser Enddruck über weitere 12 Stunden konstant gehalten werden konnte.

Wesentlich bessere Resultate können erzielt werden, wenn der Verbindung sschlauch zwischen Blockermanschette und Diffusionsbehälter im Querschnitt erweitert wird, so daß sich das in die Blockermanschette hinein diffundierte Lachgas widerstandsarm

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über das gesamte System von Blockermanschette, Verbindungsschlauch und Rediffusionsbehälter verteilen kann: Hierbei werden maximale Druckanstiege zwischen 15 und 20 mmHg erzielt.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Figur 1 eine Ansicht eines Endotrachealtubus aus Beatmungsschlauch und Blockermanschette/ die über einen Verbindungsschlauch mit einem Ausgleichsballon verbunden ist;

Figur 2 einen Querschnitt durch den in Figur 1 gezeigten Endotrachealtubus längs der Linie 2-2;

Figur 3 einen Querschnitt durch den Endotrachealtubus in Figur 1 längs der Linie 3-3;

Figur 4 einen Querschnitt durch den Endotrachealtubus in Figur 1 längs der Linie 4-4;

Figur 5 einen Querschnitt durch Beatmungs- und Verbindungsschlauch für einen modifizierten Endotrachealtubus;

Figur 6 .eine Teilansicht eines weiteren Endotrachealtubus;

Figur 7 ein Diagramm für den Druckanstieg ^P ^ⁿ mmHg innerhalb einer Niederdruckblockermanschette eines Endotrachealtubus bekannter Art sowie eines Endotrachealtubus gemäß der Erfindung, aufgetragen über der Zeit.

Ein Endotrachealtubus 1 weist einen Beatmungsschlauch 2 aus gewebefreundlichem Kunststoff auf, dessen vorderes Ende 3 in die Luftröhre eines Patienten eingeführt wird und dessen hinteres Ende 4 an ein hier nicht dargestelltes Beatmungs- bzw. Narkosegerät angeschlossen ist. Der Beatmungsschlauch 2 ist im Bereich seines vorderen Endes mit einer Blockermanschette 5 umgeben, wobei der Beatmungsschlauch 2 die Blockermanschette in Längsrichtung durchläuft; vgl. Figur 3. Die Blockermanschette ist gegenüber dem Beatmungsschlauch in herkömmlicher Weise abgedichtet.

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In das dem vorderen Ende 3 des Beatmungsschlauches 2 abgewendete Ende der Blockermanschette 5 mündet ein Verbindungsschlauch 6, der ebenfalls aus gewebefreundlichem Kunststoff gefertigt ist und der den Beatmungsschlauch 2 im Bereich der eingeschobenen Länge des Beatmungsschlauches etwa halbkreisförmig umgibt; vgl. Figur 2. Der Beatmungsschlauch 2 und der Verbindungsschlauch 6 bilden sozusagen ein Doppelrohr. Selbstverständlich sind auch andere Ausbildungen möglich.

Außerhalb des Patienten verläuft der Verbindungsschlauch 6 losgalöst vom Beatmungsschlauch 2 und mündet in einen Rediffusionsbehälter bzw. Ausgleichsballon 7. Auf der dieser Einmündung gegenüberliegenden Seite des Ausgleichsballons 7 ist an diesen ein Ansatzstutzen 8 angesetzt, dessen freies Ende z.B. mit einem Dreiwegehahn oder einem Bügelverschluß 9 gasdicht abgeschlossen wird.

Zur Einleitung der künstlichen Beatmung eines Patienten wird der Beatmungsschlauch 2 mit seinem vorderen Ende in die Luftröhre des Patienten eingeschoben. Die Blockermanschette 5 ist aus nachgiebigem gewebefreundlichen Kunststoffmaterial und behindert hierdurch den Einschub des Beatmungsschlauches nur unwesentlich. Ist der Beatmungsschlauch an die richtige Position gebracht, so wird an das offene Ende des Ansatzstutzens 8 eine hier nicht dargestellte Blockerspritze angesetzt. Mit dieser wird die Blockermanschette 5 mit einem Füllgas, üblicherweise Luft, soweit aufgebläht, daß sich die Außenwand der Blockermanschette dicht an die Trachealschleimhaut des Patienten anlegt und das Trachealumen gas- und flüssigkeitsdicht abschließt, um Aspiration ι zu verhindern. Der anfängliche Füllungsdruck p. derartiger Niederdruckmanschetten liegt bei etwa 5 bis 20 mmHg oberhalb des Atmosphärendrucls. Sobald die Blockermanschette 5 aufgebläht ist, wird die Blockerspritze aus dem Ansatzstutzen 8 herausgezogen und dieser verschlossen. Damit herrscht in dem System aus Blockermanschette 5, Verbindungsschlauch 6, Ausgleichsballon 7 und Ansatzstutzen 8 der erwähnte

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Anfangs- bzw. Initialdruck p..

Sobald die Blockermanschette in fester Lage sitzt, kann der Patient über den Beatmungsschlauch gefahrlos beatmet werden. Während einer Narkose wird dem Patienten ein Inspirationsgemisch zugeführt, welches Sauerstoff, bis zu 80 % Lachgas und unter Umständen 1 bis 2 % eines volatilen Anästhetikums, z.B. halogenierten Kohlenwasserstoff wie Halotane oder ähnliches, enthält.

Das dem Patienten mit dem Inspirationsgemisch zugeführte Lachgas hat nun die Eigenschaft, durch die in der Luftröhre freiliegenden Wandbereiche der Manschette und über das Trachealgewebe durch die an der Luftröhre anliegenden Wandbereiche der Blockermanschette in deren Innenraum zu diffundieren. Die Diffusionsmenge ist abhängig von dem Material der Blockermanschette, von deren Wandstärke und dem in der Blockermanschette herrschenden Lachgas-Partialdruck, der in diesem Falle Null ist, da das Füllungsgas anfänglich Luft war. Dieses Lachgas in der Blockermanschette breitet sich über den Verb indungs schlauch 6 auch in den Ausgleichsballon 7 aus. Um in dem System aus Blockermanschette, Verbindungsschlauch 6 und Ausgleichsballon 7 einen möglichst einheitlichen Lachgas-Partialdruck zu erzielen, sollte der Querschnitt des Verbindungsschlauches 6 so groß wie möglich sein. Dies kann z.B. durch das in Figur 2 gezeigte Doppelrohr aus Beatmungsschlauch und Verbindungsschlauch erreicht werden.

Der Ausgleichsballon 7 entspricht in seiner Größe zumindest der Größe der Blockermanschette, kann jedoch ohne weiteres auch größer sein. Das Material und die Stärke der Wand des Ausgleichsballons 7 sind so gewählt, daß das in dem Ausgleichsballon ent-

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haltene Lachgas in die Raumatmosphäre, in der der Lachgas-Partialdruck Null ist, heraus diffundieren kann. Das Material des Ausgleichsballons 7 ist entweder identisch mit dem Material der Blockermanschette oder ein anderes Material, das zur Lachgasdiffusion aus dem Ausgleichsballon besser geeignet ist. Die Wandstärke des Ausgleichsballons ist möglichst klein gehalten.

Material und Wandstärke des Ausgleichsballons sind so gewählt, daß sich nach einer gewissen Anlaufszeit ein Diffusionsgleichgewicht etwa einstellt, d. h. daß die in die Blockermanschette •pro Zeiteinheit hinein diffundierende Lachgasmenge aus dem·Ausgleichsballon 7 in die Raumatmosphäre hinaus diffundiert. Mit dem beschriebenen Endotrachealtubus wurden Langzeitmessungen für den durch die Lachgasdiffusion in die Blockermanschette bedingten Druckanstieg innerhalb der Blockermanschette ausgeführt. Eine solche über mehr als acht Stunden laufende Messung ist in Figur durch eine Strich-Kreis-Linie dargestellt. Der Anfangsdruck innerhalb der Blockermanschette betrug in diesem Falle 10 mmHg oberhalb Atmosphärendruck. Wie aus Figur 5 zu entnehmen, steigt der Manschetteninnendruck innerhalb der ersten Stunde um etwa 20 mmHg und erreicht schon nach etwa zwei Stunden einen zwischen 3 0 und 35 mmHg liegenden Endwert, der über die gesamte Meßdauer erhalten bleibt. Dieser konstante Endwert ist von der Größe des Ausgleichsballons , dessen Material und Wandstärke sowie dem Querschnitt des Verbindungsschlauches 6 abhängig. Die dargestellte Meßkurve wurde mit einem Endotrachealtubus ausgeführt, bei dem der Querschnitt des Verbindungsschlauches 6 relativ klein war und . einen Querschnitt aufwies, der dem Verbindungsschlauch zwischen Kontrollballon und Blockermanschette bei herkömmlichen Niederdruckendotrachealtuben entsprach. Je nach dem Querschnitt des Verbindungsschlauches wurden mit dem gleichen Ausgleichsballon für den Partialdruck Endwerte zwischen 20 und 40 mmHg erreicht.

Im Vergleich hierzu ist in Figur 5 eine Meßkurve für den Druckan-

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stieg innerhalb einer Blockermanschette eines herkömmlichen Niederdruckendotrachealtubus dargestellt, der keinen Ausgleichsballon, sondern nur einen kleinen Pilotballon aufwies. Der Druckanstieg innerhalb der Blockermanschette betrug hierbei nach einer Stunde bereits etwa 45 mmHg, nach zwei Stunden etwa 75 mmHg und stieg dann nahezu kontinuierlich mit einem Gradienten zwischen 6 und 4 mmHg an. Diese Meßkurve ist in Figur 5 durch eine Strich-Kreuz-Linie gekennzeichnet. Der Anfangsdruck in der Blockermanschette betrug 5 mmHg. Wie aus der Meßkurve hervorgeht, liegt der Innendruck der Blockermanschette nach etwa acht Stunden bei einem Wert von ungefähr 115 mmHg. Mit anderen Endotrachealtuben bekannter Art wurden Druckanstiege bis zu 160 mmHg nach acht Stunden gemessen.

Aus dem Vergleich der beiden Meßkurven geht hervor, daß mit einem Endotracheal·tubus gemäß der Erfindung der 'Druckanstieg in der Blockermanschette wesentlich geringer als bei bekannten Niederdruckendotrachealtuben ist. Außerdem pendelt sich der Innendruck nach einer Anlaufzeit auf einen konstant niedrigen Wert ein. Durch diesen niedrigen Druckanstieg wird der erwähnte Transmuraldruck auf die Trachealschleimhaut nur unwesentlich vergrößert; es konnten keine Nebenwirkungen, wie z.B. die oben erwähnten Durchblutungsstörungen der Trachealschleimheit festgestellt werden. Damit kann ein Endotrachealtubus gemäß der Erfindung auch bei langdauernden Operationen über mehrere Stunden für den Patienten gefahrlos verwendet werden. Mit dem Endotrachealtubus gemäß der Erfindung ist auch eine zusätzliche Aspirationsgefahr nicht gegeben, da das anfängliche lachgasfreie Füllungsgas für die Zeit der künstlichen Beatmung bzw. der Narkose in dem System aus Blockermanschette, Verbindungsschlauch und Ausgleichsballon verbleibt. Außerdem braucht bei einem Endotrachealtubus gemäß der Erfindung zu keiner Zeit der Innendruck der Blockermanschette von außen beeinflußt zu werden; vielmehr wird der Druckanstieg in der Blockermanschette selbsttätig auf einen für den Patienten gefahrlosen Wert von etwa 30 mmHg begrenzt.

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AIs Ausgleichsballon kann z.B. direkt eine Blockermanschette oder ein Ausgleichsballon aus einem mit der Blockermanschette identischen Material verwendet werden. Auf jeden Fall sollten Oberflächengröße, Material und Wandstärke des Ausgleichsballons so gewählt werden, daß ein erheblicher Anteil des in die Blockermanschette hinein diffundierten Lachgases über die Wand des Ausgleichsballons in die Raumatmosphäre heraus diffundieren kann.

Auch wenn in dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel ein Ausgleichsballon verwendet wurde, der an die Stelle des sonst üblichen Pilotballons eines Endotrachealtubus gesetzt ist, so ist es selbstverständlich möglich, hier andere Wege zu beschreiten und z.B. einen von dem Füllungsschlauch unabhängigen Ausgleichsballon vorzusehen, der dann mit einem eigenen Verbindungsschlauch mit der Blockermanschette verbunden ist.

Anstatt den Verbindungsschlauch, wie in Figur 2 gezeigt, teilweise um den Beatmungsschlauch herumzulegen, ist es auch möglich, den Verbindungsschlauch in die Wand des Beatmungsschlauches einzuarbeiten; vgl. Figur 5, so daß Beatrnungs- und Verbindungsschlauch in dem verbundenen Bereich quasi ein Doppelrohr 2' und 6' bilden.

Blockermanschette und Ausgleichsballon können auch über zwei Verbindungsschläuche 6.. und 6„ miteinander verbunden werden. In dem zweiten Schlauch 6_? kann dann eine kleine Pumpe 10 vorgesehen sein, bei deren Betätigung das Gasgemisch aus der Blockermanschette in den Ausgleichsballon und von diesem in die Blockermanschette gedrückt werden kann. Hierdurch erfolgt ein rascherer Gasaustausch zwischen Blockermanschette und Ausgleichsballon. Die Pumpe, z.B. eine kleine handbetätigte Ballonpumpe oder eine elektrische einfache Miniaturpumpe, wird nur ab und zu betätigt. Hierbei wäre zu beachten, daß die Einmündungen der beiden Schläuche 6.. und 6~ in der Blockermanschette bzw. dem Ausgleichsballon nicht zu nahe beieinander liegen, um einen wirkungsvollen Kreislauf des Gasgemisches zu gewährleisten.

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Als Material für Blockermanschette und Ausgleichsballon haben sich Plyvinylchlorid oder Latex bewährt. Eine sinnvolle Kombination ist es, die Blockermanschette aus Polyvinylchlorid und den Ausgleichsballon aus Latex herzustellen, da Latex eine höhere Diffusibilität für Lachgas- als Polyvinylchlorid aufweist. Die Wandstärke von Blockermanschette und Ausgleichsballon liegt um 0,1 mm; der Durchmesser des Verbindungsschlauches sollte mindestens 1mm betragen. Das Volumen des Ausgleichsballons ist abhängig von der Größe der " verwendeten Blockermanschette und liegt zwischen 5 und 100cm³; ein Volumen von etwa 20 cm³ ist für viele Fälle ausreichend.

Obwohl im vorhergehenden ein Endotrachealtubus der Niederdruckart beschrieben ist, kann die Erfindung selbstverständlich auch in Verbindung mit Endotrachealtuben vom Hochdrucktyp verwendet werden, bei denen das anfängliche Füllungsvolumen zwischen 160 und 3 00 mmHg liegt. Auch in diesem Falle werden die Eigenschaften des Ausgleichsballons so gewählt, daß ein erheblicher Anteil des in die Hochdruckmanschette eindiffundierten Lachgases über den Ausgleichsballon in die Raumatmosphäre heraus diffundieren kann.

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Claims

Uwe Czybulka Patentanwalt

Maximilianstrasse 15 D-8000 München 22

Tel.: (089) 295201 Telex: 523514

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Dr.med. Ludwig Brandt, Metzendorfer Weg 26, 2100 Hamburg 90; Dr.med. Hellmut Pokar, Strandweg 9, 2000 Hamburg 55

Endotrachealtubus

Patentansprüche

1J Endotrachealtubus zur Beatmung eines Patienten, insbesondere ^ während einer Narkose mit einem Sauerstoff-Narkosegasgemisch, wobei der Endotrachealtubus einen in die Luftröhre des Patienten einschiebbaren Beatmungsschlauch aufweist, der an seinem vorderen Ende von einer Blockermanschette umgeben ist, die von außen mit einem Füllungsgas aufblasbar ist und sich im aufgeblasenen Zustand dicht an die Luftröhrenwand anlegt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Innenraum der Blockermanschette (5) ein außerhalb des Patienten gelegener Diffusionsbehälter (7). gasleitend (über Verbindungsschlauch 6) verbunden ist, dessen Oberflächengröße, Wandstärke und Material so gewählt sind, daß er gegenüber dem Füllungsgas dicht ist, jedoch die Abdiffusion von Narkosegas, insbesondere Lachgas, nach außen in einer Menge etwa entsprechend der in die Blockermanschette eindiffundierten Menge ermöglicht.

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2. Endotrachealtubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ' Diffusionsbehälter (7) mit der Blockermanschette (5) über einen Verbindungsschlauch (6) verbunden ist.
3. Endotrachealtubus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Oberflächengröße, Wandstärke und Material des Diffusionsbehälters (7) so ausgewählt sind, daß sich in dem abgeschlossenen System aus Blockermanschette (5), Verbindungsschlauch (6) und Diffusionsbehälter (7) ein! Diffusionsgleichgewicht einstellt, wodurch der Innendruck des Systems nach einer Anlaufzeit auf einem nahezu --konstanter! Endwert gehalten wird.
4. Endotrachealtubus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsschlauch (6) zwischen Blockermanschette (5) und D iffusionsbehälter (7) zumindest in dem Bereich, in dem der Eaatmungsschlauch (2) des Endotrachealtubus (1) in die Luftröhre des Patienten eingeschoben ist, mit dem Beatmungsschlauch (2) verbunden ist.
5. Endotrachealtubus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsschlauch (6¹) in die Wand des Beatmungsschlauches (2) eingearbeitet ist.
6. Endotrachealtubus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsschlauch (6) den Beatmungsschlauch (2) zumindest teilweise, insbesondere halbkreisförmig umfaßt.
7. Endotrachealtubus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Blockermanschette (5) und Diffusionsbehälter (7) durch zwei Verbindungsschläuche (6_1f6₂) miteinander verbunden sind, und daß in dem zweiten Verbindungsschlauch (6₂) zur Unterstützung des Gastransportes zwischen Blockermanschette und Diffusionsbehälter eine Pumpe (10) vorgesehen ist.

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