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WO1997036627A1 - Verfahren und vorrichtung zur minderung von risiken bei der inhallativen no-therapie - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur minderung von risiken bei der inhallativen no-therapie Download PDF

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WO1997036627A1
WO1997036627A1 PCT/EP1997/001565 EP9701565W WO9736627A1 WO 1997036627 A1 WO1997036627 A1 WO 1997036627A1 EP 9701565 W EP9701565 W EP 9701565W WO 9736627 A1 WO9736627 A1 WO 9736627A1
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WO
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filter
gas
sulfur
gas mixture
patient
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Manfred Eschwey
Klaus Hege
Christian Krebs
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Messer Griesheim GmbH
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Messer Griesheim GmbH
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Publication date
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    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4533—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for medical purposes

Definitions

  • the invention relates to a method for reducing risks in inhalative NO therapy according to the preamble of claim 1 and to a device suitable for carrying out the method.
  • NO nitrogen monoxide
  • NO 2 nitrogen dioxide
  • N0 2 nitrite
  • NO 3 nitrate
  • a gas mixture containing NO can either be added directly in the respirator or in the inspiratory leg of the hose system.
  • the patient thus receives the breathing gas together with the NO-containing gas mixture.
  • the inevitable presence of oxygen and water (moisture) leads to the formation of NO 2 and N0 2 " .
  • NO can be administered to the patient using simple breaths such as breathing masks or nasal cannulae in oxygen or oxygen mixtures with air and / or noble gases such as helium. Both here and in respiratory weaning therapies, NO showed a significant improvement in health.
  • NO-N 2 or NO-He or also NO-noble gas mixtures are added to the spontaneous breather either in batches (in the rhythm of breathing) or continuously to the "auxiliary breathing volume flow".
  • longer oxidation times lead to higher oxidation rates, ie to an increased production of toxic NO 2 .
  • HNO 2 nitrous acid
  • HN0 3 nitric acid
  • the invention has for its object to provide a method for inhalative NO therapy, which ensures a homogeneous mixing of the gas streams used and preferably at the same time allows removal of the gaseous impurities NO2, N 2 O 3 and N 2 O 4 .
  • a filter is preferably used which is filled with a filter or absorber mass which is capable of selectively absorbing NO 2 from gas mixtures containing NO.
  • a filter or absorber mass which is capable of selectively absorbing NO 2 from gas mixtures containing NO.
  • This can be a sulfur-containing polymer, as described in DE 44 19 860 A1.
  • a particular advantage of such a filter is that it simultaneously prevents the formation of N0 2 ' (nitrite) and N0 3 " (nitrate) in the condensate and any anions that may have formed can be removed.
  • the NO-conducting line part can also be used as a support also contain a sulfur-containing polymer
  • the filter material can consist, for example, of a granulate or fleece.
  • Figure 1 possible filter arrangements in connection with a
  • Respirator Figure 2: possible filter arrangements for spontaneous breathing.
  • the device shown in FIG. 1 contains a respirator 1 with a connection piece 2 for the supply of oxygen, a connection piece 3 for the supply of air and an exhaust air connection 4.
  • a patient 7 is connected to the respirator 1 via a line 5 with a humidifier 6 .
  • a line 8 for the exhaled gas leads from a point near the patient 7 from line 5 back into the respirator.
  • Another component of the device is an NO metering device 9, which is connected via a line 10 to a bottle 11 with a gas mixture containing NO. NO is metered into line 5 through line 12, and the analysis is withdrawn via line 13.
  • a filter with a sulfur-containing polymer as an effective component is arranged in the NO-conducting line part.
  • Possible filter arrangements are labeled A, B1, B2, C1, C2 and C3.
  • the lines 14, 15 and 16 shown in dashed lines show further possibilities for the NO supply, which may also be provided with filters effective according to the invention.
  • Figure 2 shows a device with possible filter arrangements for spontaneous breathing.
  • the NO-containing gas mixture is in the store 17, in the store 18 there is noble gas, in the store 19 air and in the store 20 oxygen.
  • a breathing gas is formed from noble gas, air and oxygen, to which the NO-containing gas mixture is admixed.
  • the entire mixture passes through line 21 to the humidifier 97/36627 PC17EP97 / 01565
  • Filterpositione ⁇ effective according to the invention are denoted by D1, D2 and.

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Abstract

Bei der inhalativen NO-Therapie wird mittels eines Filters eine vollständig homogene Mischung aus einem NO-haltigen Gasgemisch und einem Atemgas hergestellt. Bevorzugt wird ein Filter mit einem schwefelhaltigen Polymer als wirksamen Bestandteil. Hiermit können NO2, N2O3 und N2O4 aus dem NO-haltigen Gasgemisch entfernt werden, bei Anwesenheit eines Befeuchters (6.22) auch NO2- und NO¿3?-.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Minderung von Risiken bei der inhalativen NO-Therapie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minderung von Risiken bei der inhalativen NO-Therapie nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine für die Durch¬ führung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.
In letzter Zeit hat die medizinische Anwendung von Stickstoffmonoxid (NO) größere Bedeutung erlangt. Verschiedene pulmonale Krankheitsbilder können mit NO gezielt behandelt werden. Dazu wird den Patienten ein NO-haltiges Gasgemisch zugeführt.
Der medizinische Einsatz von NO wird erschwert durch:
a) die Bildung von Stickstoffdioxid (NO2) aus NO und Sauerstoff b) die Bildung von Nitrit (N02) und Nitrat (NO3) aus NO2 und Wasser.
Sowohl NO2 als auch NO2 " sind toxisch und müssen entfernt bzw. ihre Entstehung muß verhindert werden.
Aufgrund der Lungenfehlfunktion ist eine künstliche bzw. maschinell unterstützte Beatmung des Patienten via Respirator oder auch anderer Atemhilfen i. d. R. not¬ wendig. Allerdings können auch sogenannte Spontanatmer mit NO-Gasgemischen behandelt werden. Im Falle der maschinellen Beatmung wird ein Atemgas aus reinem Sauerstoff und synthetischer Luft durch Mischung erzeugt, befeuchtet und über ein Schlauchsystem dem Patienten zugeführt.
Ein NO-haltiges Gasgemisch kann entweder direkt im Respirator oder im inspiratorischen Schenkel des Schlauchsystems zudosiert werden. Der Patient bekommt somit das Atemgas zusammen mit dem NO-haltigen Gasgemisch zugeführt. Die zwangsläufige Anwesenheit von Sauerstoff und Wasser (Feuchtigkeit) führt zu der Bildung von NO2 und N02 ".
Beim Spontanatmer mit pulmonalem Erkrankungsbild wie zum Beispiel chronisch obstruktivem Leiden, kann NO über einfache Atemhiifen wie Atemmasken oder Nasenbrillen in Sauerstoff oder Sauerstoffgemische mit Luft und/oder Edelgasen wie Helium dem Patienten zugeführt werden. Sowohl hier wie auch bei Respiratorenentwöhnungstherapien wurde durch NO eine signifikante Verbesserung des Gesundheitszustandes festgestellt. Die NO-N2 oder NO-He oder aber auch NO-Edelgasgemische werden in diesem Falle dem Spontanatmer entweder schubweise (im Atemrhythmus) oder aber kontinuierlich dem "Atemhilfsvolumen¬ strom" zugesetzt. Hier kommt es natürlich durch längere Verweilzeiten zu höheren Oxidationsraten, d. h. zu einer vermehrten Entstehung des toxischen NO2.
Die Bildung von NO2 könnte durch die Zudosierung des NO-haltigen Gasgemisches in das Schlauchsystem möglichst nahe am Patienten minimiert werden; allerdings wird dadurch die Mischung von NO-haltigem Gasgemisch und Atemgas unvoll¬ ständig. Dagegen führt eine weit vom Patienten entfernte Zudosierung des NO zwar zu einer offensichtlich verbesserten Durchmischung der beiden Gasströme, aller¬ dings müssen auf Grund der zwangsläufig längeren Verweilzeiten im gasführenden System auch hohe N02-Konzentrationen in Kauf genommen werden. Diese Problematik ist den Anwendern bereits seit langem bekannt und als Stand der Technik anzusprechen. Hinzu kommt ein weiteres Problem: Durch die notwendige Befeuchtung der Atemgase kommt es unter anderem nach:
2NO2→- N2O4 + H2O-* HNO2 + HNO3
zur Bildung von salpetriger Säure (HNO2) und Salpetersäure (HN03). Ihre Konzentrationen überschreiten in der Regel die in der Deutschen Trink¬ wasserverordnung geltenden Werte. Diese Säuren sind gelöst im Kondensat, das sich im Schlauchsystem des Respirators zwangsweise ansammelt. Sie gelangen in Form von Aerosolen in den Atemtrakt des Patienten und können u. U. zu gesund¬ heitlichen Komplikationen führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur inhalativen NO-Therapie zu schaffen, welches eine homogene Durchmischung der eingesetzten Gasströme gewährleistet und vorzugsweise gleichzeitig eine Entfernung der gasförmigen Verunreinigungen NO2, N2O3 und N2O4 ermöglicht.
Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise ein Filter verwendet, welches mit einer Filter¬ oder Absorbermasse gefüllt ist, die in der Lage ist, selektiv NO2 aus NO-haltigen Gasgemischen zu absorbieren. Dies kann ein schwefelhaltiges Polymer sein, wie es in der DE 44 19 860 A1 beschrieben ist. Ein besonderer Vorteil eines derartigen Filters ist, daß mit ihm gleichzeitig die Entstehung von N02 ' (Nitrit) und N03 " (Nitrat) im Kondensat verhindert wird und eventuell doch entstandene entsprechende Anionen entfernt werden. Zur Unterstützung kann zusätzlich das NO-führende Leitungsteil ebenfalls ein schwefelhaltiges Polymer enthalten. Das Filtermaterial kann beispielsweise aus einem Granulat oder Vlies bestehen.
Die Anordnung des Filters unterliegt im Rahmen der erfindungsgemäßen weiteren Ausbildung des Verfahrens dem fachmännischen Wissen. Zu den Figuren sind einige mögliche Anordnungen dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 : mögliche Filteranordnungen in Verbindung mit einem
Respirator, Figur 2: mögliche Filteranordnungen bei Spontanatmern.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung enthält einen Respirator 1 mit einem Anschlußstutzen 2 für die Zufuhr von Sauerstoff, einem Anschlußstutzen 3 für die Zufuhr von Luft und einem Abluftstutzen 4. Über eine Leitung 5 mit einem Befeuchter 6 ist ein Patient 7 mit dem Respirator 1 verbunden. Eine Leitung 8 für das ausgeatmete Gas führt von einer Stelle in der Nähe des Patienten 7 von der Leitung 5 zurück in den Respirator.
Ein weiterer Bestandteil der Vorrichtung ist ein NO-Dosiergerät 9, welches über eine Leitung 10 an eine Flasche 11 mit einem NO enthaltenden Gasgemisch verbunden ist. Durch die Leitung 12 wird NO in die Leitung 5 dosiert, über die Leitung 13 erfolgt der Analyseabzug.
Erfindungsgemäß ist im NO-führenden Leitungsteil ein Filter mit einem schwefel- haltigen Polymer als wirksamen Bestandteil angeordnet. Mögliche Filteranordnungen sind mit A, B1 , B2, C1 , C2 und C3 bezeichnet. Die gestrichelt gezeichneten Leitung 14, 15 und 16 zeigen weitere Möglichkeiten für die NO-Zuspeisung, die ggf. eben¬ falls mit erfindungsgemäß wirksamen Filtern versehen werden können.
Figur 2 zeigt eine Einrichtung mit möglichen Filteranordnungen bei Spontanatmern. Das NO-haltige Gasgemisch befindet sich im Speicher 17, im Speicher 18 befindet sich Edelgas, im Speicher 19 Luft und im Speicher 20 Sauerstoff. Aus Edelgas, Luft und Sauerstoff wird ein Atemgas gebildet, dem das NO-haltige Gasgemisch zuge¬ mischt wird. Das gesamte Gemisch gelangt durch die Leitung 21 mit dem Befeuchter 97/36627 PC17EP97/01565
zum Patienten. Erfindungsgemäß wirksame Filterpositioneπ sind mit D1 , D2 und bezeichnet.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Minderung von Risiken bei der inhalativen NO-Therapie, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Filters eine vollständig homogene Mischung aus einem NO-haltigen Gasgemisch und einem Atemgas hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Filter gleichzeitig die gasförmigen Verunreinigungen NO2, N2O3 und N204 vollständig entfernt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem eine Befeuchtung des zu inhalierenden Gases mit einem Befeuchter (6, 7) stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die Entstehung von NO2 (Nitrit) und N03 " (Nitrat) im Konsdensat entweder verhindert bzw. die entstandenen Anionen entfernt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Bestandteil des Filters ein schwefelhaltiges Polymer ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Quelle für ein NO-haltiges Gasgemisch, einer Quelle für ein Atemgas und einer aus diesen Quellen zum Patienten führender Versorgungsleitung, gekennzeichnet durch einen ein schwefelhaltiges Polymer enthaltender Filter im NO-führenden Leitungsteil.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das NO-führende Leitungsteil ein schwefelhaltiges Polymer enthält.
PCT/EP1997/001565 1996-03-28 1997-03-27 Verfahren und vorrichtung zur minderung von risiken bei der inhallativen no-therapie Ceased WO1997036627A1 (de)

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