DE2936739A1

DE2936739A1 - Steuervorrichtung fuer anaesthesieapparate

Info

Publication number: DE2936739A1
Application number: DE19792936739
Authority: DE
Inventors: Donald Munro Miller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-09-07
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1980-03-20
Also published as: DE7925761U1; US4281652A; GB2029703B; GB2029703A; IT7925548A0; FR2435256A1; IT1165302B; JPS5594262A; ZA785078B; AU5062379A

Description

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf Anästhesieapparate und betrifft insbesondere eine Steuervorrichtung für den Fluidstrom in einem Inhalationsanästhesieapparat und einen derartigen Apparat.

Es ist eine Vielzahl von anästhetischen Kreissystemen bekannt, von denen mehrere Koaxialrohrsysteme aufweisen. Eines dieser System ist das modifizierte Mapleson-"D" (oder Bain) System, das im "Canadian Anaesthetic Society Journal", Band 19, Nr. 4 vom Juli 1972 beschrieben wird. Die Wirksamkeit und der Wert dieses Kreissystems für eine gesteuerte Ventilation werden in dieser Veröffentlichung ausführlich dargelegt. Während eines spontanen Atmens ist jedoch ein beträchtlicher Frischgasstrom erforderlich, wenn die Rückatmung verhindert werden soll. Es hat sich gezeigt, daß die Kohlendioxidspiegel nur durch eine beträchtliche aktive Ventilation aufrechterhalten werden können, wenn Strömungsgeschwindigkeiten von 150 ml/kg/min oder weniger verwendet werden.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Koaxialsystem zu schaffen, das die Vorteile des Bain-Systems aufweist, bei dem aber bei einem spontanen Atmen bedeutend geringere Frischgasströme als beim Bain-System erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil

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des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst.

Die Strömungsrichtenden Mittel können die vom Patienten ausgeatmeten Fluide vorzugsweise bis zum Erreichen eines vorbestimmten Werts oder bis zum Aufbau eines vorbestimmten Fluidvolumens in das Zuführrohr und danach in das Auslaßrohr richten. Die Strömungsrichtenden Mittel können auch derart ausgebildet sein, daß die Fluide vorzugsweise aus dem Zuführrohr inhaliert werden.

Die zweiten Verbindungsmittel können ein rohrförmiges, mit dem Zuführrohr verbindbares Zuführteil und die dritten Verbindungsmittel ein rohrförmiges, mit dem Auslaßrohr verbindbares Auslaßteil aufweisen. Außerdem kann wenigstens ein direkter Verbindungsweg zwischen dem Zuführteil und dem Auslaßteil vorgesehen sein. Das Zuführteil und das Auslaßteil erstrecken sich vorzugsweise koaxial, wobei das Zuführteil innerhalb des Auslaßteils angeordnet ist. Das dem mit dem Auslaßrohr verbundenen Ende entgegengesetzt liegende Ende des Auslaßteils kann sich über das entspreciiende Ende des Zuführteils hinaus erstrecken, so daß das Innere des Zuführteils in direkter Fluidverbindung mit dem zwischen dem Zuführteil und dem Auslaßteil liegenden Ringraum steht.

Die Strömungsrichtenden Mittel können vorzugsweise aus einer Düse bestehen, die sich an der Auslaßseite des Zuführteils, d.h. an dem dem mit dem Auslaßrohr verbundenen Ende entgegengesetzten Ende, bis in dieses hinein erstreckt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Steuervor-

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richtung einen Hauptkörper auf, in dem die Düse abnehmbar befestigt ist.

Um auch für solche Fälle vorzusorgen, bei denen beispielsweise Kinder betroffen sind und es erforderlich ist, den Totraum zu verkleinern, kann ein rohrförmiges Totraumverkleinerungsteil vorgesehen sein, das mit der Auslaßseite des Zuführteils verbunden werden kann und sich bis in den Hauptkörper erstreckt, wobei die Düse entfernt ist.

Die Steuervorrichtung kann einen Teil einer Gesichtsmaske oder einer Katheterhalterung bilden.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf einen Inhalationsanästhesieapparat, der eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für den Fluidstrom aufweist.

Der Inhalationsanästhesieapparat kann mit der Steuervorrichtung verbundene Zuführ- und Auslaßrohre aufweisen. Wie bereits zuvor angedeutet wurde, können diese Rohre koaxial verlaufen, wobei das Zuführrohr innerhalb des Auslaßrohrs angeordnet ist.

An ihren der Steuervorrichtung entgegengesetzt liegenden Enden können das Zuführrohr und das Auslaßrohr Öffnungen aufweisen. Mit der Öffnung des Zuführrohrs kann ein Rückatmungsbeutel verbunden sein. Zum Schließen dieser öffnung kann ein Verschlußteil vorgesehen werden, so daß der Rückatmungsbeutel je nach Bedarf an das System angeschlossen werden kann oder nicht.

Zur Steuerung der Atmung des Patienten kann ein

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Ventilationssteuerungsventil oder ein Ventilationsmechanismus mit der Öffnung des Auslaßrohr^ verbunden sein. Der Ventilationsmechanismus kann, falls erforderlich, über ein Rohrstück mit der Öffnung des Auslaßrohrs verbunden sein.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind das Zuführrohr und das Auslaßrohr wellenförmig ausgebildet und erstrecken sich koaxial, wobei die Querschnittsfläche des wirksamen Ringraums zwischen dem Zuführrohr und dem Auslaßrohr kleiner als die wirksame Querschnittsfläche des Zuführrohrs ist.

Fachleute werden es zu schätzen wissen, daß mit einem Anästhesieapparat, bei dem die erfindungsgemäße Steuervorrichtung verwendet wird, einfach, schnell und sicher vom Mapleson-"A" zu einem Mapleson-"D" oder "E" System und umgekehrt übergegangen werden kann, wobei es gleichgültig ist, ob es sich um ein Koaxialsystem handelt oder nicht. Weiterhin kann ein Kreissystemkohlendioxid-Absorber ohne weiteres zwischen den Öffnungen an den Enden des Zuführrohrs und dos Auslaßrohrs angeschlossen werden. Darüber hinaus ist es mit dem erfindungsgemäßen Apparat einfach, von gesteuerter zu freier Ventilation überzugehen.

In der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, ist:

Fig. 1 eine schematische Teilansicht eines Inhalationsanästhesieapparates gemäß der Erfindung mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und

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Fig. 2 eine schematische Ansicht der Steuervorrichtung, die dahingehend modifiziert wurde, daß der Totraum verkleinert ist.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines generell mit 10 bezeichneten Inhalationsanästhesieapparats mit einer Steuervorrichtung 12 für den Fluidstrom. Diese Steuervorrichtung weist einen rohrförmigen Hauptkörper 14 auf, der gerade, wie in Fig. 1 dargestellt ist, oder in einem Winkel, wie Fig. 2 zeigt, verlaufen kann. Um eines der Enden des Hauptkörpers 14 herumgreifend ist eine Gesichtsmaske 16 an ihm befestigt, die als Verbindungsmittel zwischen der Steuervorrichtung 12 und einem mit Anästhetika zu versorgenden Patienten dient. Der rohrförmige Hauptkörper 14 hat eine Bohrung 18, in der Strömungsrichtende Mittel, vorzugsweise in Form einer Düse 20, abnehmbar befestigt sind. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, springt die Düse 20 in der der Gesichtsmaske 16 abgewandten Richtung vom Hauptkörper 14 vor, an dem auch anstelle der Gesichtsmaske 16 eine Katheterhalterung (nicht dargestellt) befestigt werden kann, wobei die Möglichkeit besteht, daß der Hauptkörper 14 einen Teil der Katheterhalterung bildet.

Die Steuervorrichtung 12 für den Fluidstrom weist ferner einen Verbinder 22 für ein Zuführrohr und einen Verbinder 24 für ein Auslaßrohr auf, wobei der Verbinder 22 innerhalb des Verbinders 24 derart von drei Rippen 25, von denen nur eine dargestellt ist, getragen wird, daß er sich

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koaxial im Verbinder 24 erstreckt. Ein Ende des außen liegenden Verbinders 24 übergreift das dem die Gesichtsmaske 16 tragenden Ende entgegengesetzte Ende des Hauptkörpers 14 und ist mit diesem Ende auswechselbar aber fluiddicht verbunden. Das entsprechende Ende des innen liegenden Verbinders 22 befindet sich in einem geeigneten Abstand von diesem Ende des außen liegenden Verbinders 24, so daß zwischen diesem Ende des Verbinders 22 und dem Hauptkörper 14 ein freier Raum 23 liegt, durch den das Fluid fließen kann. Wie Fig. 1 zeigt, erstreckt sich die Düse 20 bis in den innen liegenden Verbinder 22.

Mit dem freien Ende des äußeren Verbinders 24 ist ein Ende des Außenrohrs 26 eines Koaxialrohrsystems verbunden, dessen Innenrohr 28 mit seinem entsprechenden Ende an das freie Ende des inneren Verbinders 22 angeschlossen ist. Das freie Ende des inneren Verbinders 22 ragt über das des äußeren Verbinders 24 hinaus, um die Befestigung der Rohre 28 und 26 an ihnen zu erleichtern.

Das Verhältnis des Durchmessers des Außenrohrs 26 zu dem des Innenrohrs 28 stellt ein wichtiges Merkmal der Erfindung dar. Die Querschnittsfläche des wirksamen Ringraums zwischen dem Außenrohr 26 und dem Innenrohr 28 sollte kleiner als die Querschnittsfläche des Innenrohrs 28 sein. So beträgt beispielsweise bei Verwendung eines Innenrohrs mit einem Innendurchmesser von 17 mm und einem Außendurchmesser von 20 mm vorzugsweise der Innendurchmesser des

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Außenrohrs 26 26 nun. Es kann auch zweckmäßig sein, Rohre mit einem größeren Durchmesser, wie beispielsweise ein Innenrohr 28 mit einem Innendurchmesser von 20 mm und einem Außendurchmesser von 25 mm und ein Außenrohr 26 mit einem Innendurchmesser von 30 mm zu verwenden. Jedem Fachmann auf diesem Gebiet wird auffallen, daß diese Rohre 26 und 28 größere Durchmesser aufweisen, als sie bei Koaxialsystemen üblich sind und daß das Innenrohr 28 und das Außenrohr 26 wellenförmig ausgebildet sind.

An ihren den Verbindern 22 und 24 entgegengesetzten Enden ist das Außenrohr 26 mit einer Öffnung 32 und das Innenrohr 28 mit einer öffnung 30 versehen. Die öffnung 30 ist mittels eines Verschlußteils 34 oder eines in sie eingesetzten Stopfens verschließbar. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit der öffnung 30 ein Rückatmungsbeutel 36 und mit der Öffnung 32 über ein Rohrstück 40 ein an seinem freien Ende offener Rückatmungsbeutel 38 verbunden, der das Außenrohr 26 mit einem geeigneten Volumen versorgt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, bei gleichzeitig geschlossener öffnung 30 einen Ventilationsapparat an die öffnung 32 anzuschließen. Es ist auch möglich, den Einlaß eines Kohlendioxid-Absorbers (nicht dargestellt) mit der Öffnung 32 und den Auslaß dieses Absorbers mit der öffnung 30 zu verbinden, so daß ein geschlossenes Kreissystem gegeben ist.

Während des Betriebs des Apparats atmet der Patient die

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frischen Gase durch das Innenrohr 28 und die Düse 20 selbst ein. Die von ihm ausgeatmeten Gase gelangen durch die Düse 20 in das Innenrohr 28 zurück. Die meisten der auf die alveolären Gase folgenden Totraumgase werden vorzugsweise in das Innenrohr 28 geleitet und blasen den Rückatmungsbeutel 36 wie in einem modifizierten Mapleson-"A" System solange auf, bis der Druck sich soweit erhöht hat, daß der Rest der Ausatmungsluft durch den freien Raum 23 in das Außenrohr strömt.

Wenn der Apparat mit einer gesteuerten Ventilation verwendet werden soll, wird der Rückatmungsbeutel 36 mittels des Verschlußteils 34 oder eines geeigneten Stopfens verschlossen. Die Ventilation kann dann mit der Benutzung des Rückatmungsbeutels 38 oder eines an seinem freien Ende geschlossenen Rückatmungsbeutels in Verbindung mit einem zur Hälfte geschlossenen, schnell arbeitenden Überdruckventil oder einem geeigneten Ventilator begonnen werden. Während der gesteuerten Ventilation sollte das aktive Volumen des Außenrohrs 26 nicht kleiner als das höchste Volumen des Patienten sein. Wenn es der Fall ist, wird das Rohrstück 40 verwendet, um das Volumen wie erforderlich zu erhöhen.

Zusätzlich hierzu kann das Innenrohr 28 verlängert werden, um bei der Verwendung in einer Mapleson-"E" Anordnung den Totraum zu verkleinern, wenn es sich bei dem Patienten um ein Kind handelt und der Anästhesist es für erforderlich hält. Hierzu dient ein rohrförmiges Totraumverkleinerungsteil

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44, das passend in den inneren Verbinder 22 ragt und sich bis in den Hauptkörper 14 erstreckt, wobei die Düse 20 entfernt ist, wie Fig. 2 zeigt. Das Totraumverkleinerungsteil hat eine einen Durchmesser von 7 mm aufweisende Bohrung. Wenn also der Apparat in einer Mapleson-"E" Anordnung bei unter 20 kg wiegenden Kindern verwendet wird, wird die Düse 20 entfernt und das rohrförmige Totraumverkleinerungsteil 44 eingesetzt, wodurch erreicht wird, daß die frischen Gase an einem dem Patienten näher liegenden Punkt abgegeben werden und der Totraum des geschlossenen Kreissysteins verkleinert wird.

Mit dem vorstehend beschriebenen Apparat wird während der zweiten Hälfte des Ausatmens im Vergleich mit dem herkömmlichen Mapleson-"A" Kreissystem ein geringerer Strömungswiderstand erreicht. Der Spitzenwiderstand gegen das Ausatmen ist unter normalen Atmungsbedingungen in dem erfindungsgemäßen Apparat niemals größer als beim Mapleson-"A" Kreissystem und liegt in der ersten Phase und der Mittelphase des Ausatmens, was zu einem physiologischeren Atmen und einem besseren Eliminieren der ausgeatmeten Gase führt.

Mit dem erfindungsgemäßen Apparat ist die Verwendung dünnwandiger Rohre mit größerem Durchmesser möglich, was zu einer Größe der Oberfläche, über die ein Wärmeaustausch stattfindet, führt, die viel größer als bei irgendwelchen bekannten Koaxialsystemen und kleineren Gasgeschwindigkeiten ist, so daß ein besserer Wärmeaustausch stattfindet.

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Schließlich liegen bedeutsame Vorteile der vorliegenden Erfindung in der Leichtigkeit und Einfachheit, mit der von gesteuerter zu spontaner Atmung und umgekehrt übergegangen werden kann, in der Leichtigkeit, mit der ein Kreissystem-Absorber angeschlossen werden kann, und daß, wenn von dem
Mapleson-"A" od.dgl. System zu einem Mapleson-^MD" oder "E" System und umgekehrt übergegangen wird, irgendwelche Rohre oder Beutel nicht ausgespült zu werden brauchen.

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Claims

Anmelder: DONALD MUNRO MILLER,
Moroka Hospital,
THABA'NCHU,
Republic of Bophuthatswana

'Steuervorrichtung für Anästhesieapparate"

Patentansprüche:

Steuervorrichtung für den Fluidstrom in einem Inhalationsanästhesieapparat, gekennzeichnet durch

erste Verbindungsmittel (16) zum Verbinden der Steuervorrichtung mit einem mit anästhetischen Medien zu versorgenden Patienten;

zweite Verbindungsmittel (22) zum Verbinden der Steuervorrichtung mit einem Zuführrohr (28), durch das die anästhetischen Medien dem Patienten zugeführt werden können;

dritte Verbindungsmittel (24) zum Verbinden der Steuervorrichtung mit einem Auslaßrohr (26), durch das die Medien an die Außenluft abgeführt werden können, und

Strömungsrichtende Mittel (20) , um die von dem Patienten ausgeatmeten Gase mit Vorzug in das Zuführrohr (28) zu richten.

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2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtenden Mittel (20) während der Anwendung des Inhalationsanästhesieapparats die von dem Patienten ausgeatmeten Fluide vorzugsweise bis zum Aufbau eines vorbestimmten Drucks in das Zuführrohr (28) und danach in das Auslaßrohr (26) richten.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtenden Mittel (20) während der Anwendung des Inhalationsanästhesieapparats die von dem Patienten ausgeatmeten Fluide vorzugsweise bis zum Aufbau eines vorbestimmten Fluidvolumens in das Zuführrohr (28) und danach in das Auslaßrohr (26) richten.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsrichtenden Mittel (20) derart ausgebildet sind, daß die Fluide vorzugsweise aus dem Zuführrohr (28) inhaliert werden.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Verbindungsmittel (22) aus einem rohrförmigen, mit dem Zuführrohr (28) verbindbaren Zuführteil (22) und die dritten Verbindungsmittel (24) aus einem mit dem Auslaßrohr (26) verbindbaren rohrförmigen Auslaßteil (24) bestehen, wobei wenigstens ein direkter Verbindungsweg (23) zwischen dem Zuführrohr (28) und dem Auslaßteil (24) vorgesehen ist.

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6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtenden Mittel (20) aus einer Düse bestehen, die sich an der Auslaßseite des Zuführteils (22) bis in dieses hinein erstreckt.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführteil (22) und das Auslaßteil (24) sich koaxial erstrecken, wobei das Zuführteil innerhalb des Auslaßteils angeordnet ist.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das innen liegende Zuführteil durch eine oder mehrere Rippen (25) an dem außen liegenden Auslaßteil (24) befestigt ist.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Hauptkörper (14), in dem die Düse (20) abnehmbar befestigt ist.
10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Totraumverkleinerungsteil (44), das mit der Auslaßseite des Zuführteils (22) verbunden werden kann und sich bis in den Hauptkörper (14) erstreckt, wobei die Düse (20) entfernt ist.
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Teil einer Gesichtsmaske (16) oder einer Katheterhalterung bildet.
12. Inhalationsanästhesieapparat, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung für den Fluidstrom nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

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13. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein mit einem seiner Enden an den zweiten Verbindungsmitteln befestigtes Zuführrohr (28).
14. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (28) an seinem anderen Ende mit einer Öffnung (30) versehen ist, mit der ein Rückatmungsbeutel (36) verbunden werden kann.
15. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschlußteil (34) zum Verschließen der Öffnung (30) vorgesehen ist.
16. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein mit einem seiner Enden an den dritten Verbindungsmitteln befestigtes Auslaßrohr (26) .
17. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßrohr (26) an seinem anderen Ende eine Öffnung (32) aufweist.
18. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilationssteuerungsventil mit der Öffnung (32) verbunden ist.
19. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilationsmechanismus (38) zur Steuerung der Atmung des Patienten mit der öffnung (32) verbunden ist.
20. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilationsmechanismus (38) über ein Rohrstück (40) mit der Öffnung (32) verbunden ist.

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ORIGINAL INSPECTED
21. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein mit einem seiner Enden an den zweiten Verbindungsmitteln befestigtes Zuführrohr (28), wobei das Zuführrohr und das Auslaßrohr sich koaxial erstrecken und das Zuführrohr innerhalb des Auslaßrohrs angeordnet ist.
22. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des wirksamen Ringraums zwischen dem Zuführrohr (28) und dem Auslaßrohr (26) kleiner als die wirksame Querschnittsfläche des Zuführrohrs ist.
23. Inhalationsanästhesieapparat nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr und das Auslaßrohr wellenförmig ausgebildet sind.

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