Клапан пациента для искусственной вентиляции легких пациента с помощью аппарата искусственной вентиляции легких
Владельцы патента RU 2734464:
ВАЙНМАНН ЭМЁРДЖЕНСИ МЕДИКАЛ ТЕКНОЛОДЖИ ГМБХ + КО. КГ (DE)
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к клапану пациента для искусственной вентиляции легких пациента с помощью аппарата искусственной вентиляции легких, содержащего первый клапанный элемент с по меньшей мере одним соединителем. Клапан пациента для искусственной вентиляции легких пациента с помощью аппарата искусственной вентиляции легких содержит первый клапанный элемент с по меньшей мере одним соединителем. По меньшей мере один соединитель своей средней осью ориентирован под углом к средней оси клапана пациента, отличным от перпендикулярного положения, так что уменьшение длины клапана пациента подкреплено сокращением объема мертвой зоны. По меньшей мере один соединитель выполнен как измерительный вывод для CO2, по меньшей мере один соединитель выполнен как измерительный вывод для давления в дыхательном пути. По меньшей мере один соединитель размещен на нижней в вертикальном направлении стороне клапанного элемента. Изобретение может использоваться для различных аппаратов искусственной вентиляции легких и/или разных пациентов. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.
Данное изобретение касается клапана пациента для искусственной вентиляции легких пациента с помощью аппарата искусственной вентиляции легких, содержащего первый клапанный элемент с по меньшей мере одним соединителем.
В современной медицине во множестве разнообразных ситуаций используются медикаменты самого разного рода для того, чтобы облегчить или устранить острые и хронические симптомы, вызванные заболеваниями, вредными внешними воздействиями и обусловленными несчастным случаем повреждениями. Также медикаменты применяются в неотложных ситуациях для того, чтобы, например, предотвратить угрозу отказа жизненных функций жертвы несчастного случая или обусловленную заболеванием потерю пациентом сознания.
В неотложных ситуациях, в частности, при оказании пациенту первой медицинской помощи в амбулаторных условиях зачастую необходимо, чтобы кислород подавался путем экстренной искусственной вентиляции легких. Для того чтобы этот обогащенный кислородом воздух мог быть подан пациенту на месте, мобильные и при необходимости также переносные аппараты искусственной вентиляции легких, как правило с пневматическим приводом, перевозятся, например, в аварийно–спасательных машинах или машинах скорой медицинской помощи, чтобы иметься в распоряжении на месте неотложной ситуации.
В одном варианте техники искусственной вентиляции легких (ИВЛ) отказываются от обогащения кислородом воздуха для дыхания. В таких случаях дыхание пациента поддерживается путем подачи воздуха для дыхания с легким избыточным давлением относительно атмосферного. Оба варианта – как с обогащением кислородом, так и без обогащения кислородом – называются неинвазивной искусственной вентиляцией легких посредством избыточного давления. Возможна также и инвазивная искусственная вентиляция легких, например, путем интубирования.
Такие устройства для неинвазивной искусственной вентиляции легких посредством избыточного давления прежде всего образованы собственно аппаратами искусственной вентиляции легких, а также соединительными системами между аппаратом искусственной вентиляции легких и пациентом, которому проводится ИВЛ. Такая соединительная система располагает по меньшей мере одним подводом воздуха для дыхания, большей частью образованным из шланга, а также контактным интерфейсом, соответственно, интерфейсом в форме дыхательной маски (для носа, для носа и рта, для лица) или дыхательного шлема. Соединительная система может быть дополнена так называемым клапаном пациента, который в зависимости от требований имеет одну или объединяет в себе несколько функций. В частности, клапан пациента может быть выполнен как ходовой клапан.
В технике искусственной вентиляции легких и, в частности, в экстренной искусственной вентиляции легких важно иметь как можно более легкие, гибкие и с минимальным количеством мертвых зон соединительные системы и/или контактные интерфейсы для дыхательного пути пациента.
Под мертвой зоной (или же дыхательным пространством) в более узком смысле в дыхательных масках понимается промежуток между маской и лицом пациента. Это означает, что мертвая зона внутренней маски ограничивается, соответственно, минимизируется. Туда выдыхает пользователь дыхательной маски. Эта мертвая зона должна быть как можно меньше, поскольку в противном случае там будет оставаться большое количество выдыхаемого воздуха, содержащего двуокись углерода, и он снова будет вдыхаться со всеми вытекающими из этого вредными последствиями.
На эту мертвую зону можно оказывать негативное воздействие, т.е. с возрастающим действием влиять посредством клапана пациента, подключенного непосредственно к дыхательной маске. В зависимости от реализованного варианта выполнения и конструктивного устройства в связи с этим предотвращаемый объем соединительной системы, направляющей воздух для дыхания, может нежелательным образом увеличивать эту мертвую зону.
Максимально легкие, гибкие и с минимальным количеством мертвых зон соединительные системы и/или контактные интерфейсы для пути дыхания пациента дополнительно уменьшают риск нежелательной и возможно опасной для жизни экстубации, т.е. удаления соединительной системы, соответственно, потери контакта интерфейса с пациентом.
Кроме того, легкие, гибкие и с минимальным количеством мертвых зон соединительные системы и/или контактные интерфейсы поддерживают искусственную вентиляцию легких маленьких пациентов, в частности, детей и облегчают работу для пользователя аппаратом.
Дополнительно соединительные системы, интерфейсы и клапаны пациента для различных аппаратов искусственной вентиляции легких должны иметь возможность использования с различными соединителями, например, с изменяющимся номинальным внутренним диаметром или с дополнительными функциями. Среди прочего важно, чтобы подключаемые компоненты, такие как, например, шланги, разводки проводов, измерительные приборы, управляющие приборы и т.д. подключались корректно и без ошибок. Также должно гарантироваться надежное размещение необходимых шлангов.
Задача данного изобретения заключается в том, чтобы дополнительно усовершенствовать существующие клапаны пациента как компоненты соединительных систем между аппаратом искусственной вентиляции легких и пациентом, которому проводят искусственную вентиляцию легких, и по меньшей мере частично снизить указанные выше недостатки.
Используемая изобретением идея предлагает клапан пациента в качестве компонента соединительной системы, который поддерживает модульный принцип этой соединительной системы и, таким образом, может использоваться для различных аппаратов искусственной вентиляции легких и/или разных пациентов. Благодаря компактной конструктивной форме реализуется минимальная мертвая зона, а отведение соединителей, направленное к шлангу для искусственной вентиляция легких, обеспечивает легкую и гибкую конструктивную форму. Указанные соединители выполнены безопасными с точки зрения ошибочного подключения и/или перепутывания, и отдельные соединения не должны склеиваться. Опциональный переходник клапана реализован как сменный.
Клапан пациента нового типа разработан по меньшей мере в виде одной детали и предпочтительно как клапан выдоха для аппаратов искусственной вентиляции легких, для дыхательных мешков и/или приборов экстренной искусственной вентиляции легких. Указанный по меньшей мере один соединитель клапана пациента выполнен отогнутым, т.е. проходит под углом к средней оси клапана пациента, отличным от перпендикулярного положения.
Благодаря предлагаемой изобретением конструкции клапан пациента может быть выполнен более коротким, и таким образом дополнительно способствует уменьшению мертвой зоны. Данным изобретением было установлено, что угловой диапазон от примерно 25о до примерно 75о и, в частности, угловой диапазон от примерно 30о до примерно 50о между соединителем клапана и средней осью клапана пациента способствует укорочению конструкции.
Исходя из следующей идеи изобретения, компактность клапана пациента может способствовать сокращению мертвой зоны: если предусмотрено два соединителя или более, то они альтернативно или дополнительно к отгибанию могут позиционироваться с отклонением от размещения, соосного в продольном направлении. Это может происходить, например, за счет позиционирования в окружном направлении примерно на одной высоте и при угловом смещении относительно друг друга.
Риск неправильного подсоединения или перепутывания, т.е. ошибочной привязки шлангов, разводки проводов, измерительных приборов, управляющих приборов и т.д. к соответствующим соединителям предотвращается за счет подходящих геометрических форм и/или размеров.
Если клапан пациента выполнен составным из двух частей, то согласно изобретению предусмотрено выполнение соединителя между этими частями клапана пациента коническим и защищенным от неправильного вставления или вставляемым только определенным образом для серийно выпускаемых конусов для искусственной вентиляции легких. Обычные размеры конусов для искусственной вентиляции легких составляют 22 мм и/или 15 мм. Соединитель между частями клапана пациента всегда одинаковый, благодаря чему могут создаваться любые комбинации с функционально различными компонентами.
Для того чтобы дополнительно или альтернативно поддержать модульный принцип соединительной системы и гарантировать совместимость с различными интерфейсами, подключение к дыхательному пути пациента происходит через стандартные конусы для техники искусственной вентиляции легких, т.е. с внутренним размером 15 мм или 22 мм.
В одном приведенном в качестве примера варианте выполнения клапана пациента предусмотрен интегрированный отбор давления для управления искусственной вентиляцией легких, который позволяет подсоединение мембраны выдоха к шлангу для искусственной вентиляции легких через определенный дроссель.
В другом варианте клапан пациента может иметь по меньшей мере один соединитель для подачи кислорода в шланг для искусственной вентиляции легких, например, чтобы его буферизировать (puffern).
Клапан пациента опционально может иметь по меньшей мере один соединитель для измерения давления, например, для измерения давления в дыхательном пути пациента.
Альтернативно или дополнительно клапан пациента может иметь по меньшей мере один соединитель для отсасывания (выдыхаемых) вдыхаемых газов для проведения газового анализа. То же касается и управляющих линий разного рода.
Каждый из предлагаемых изобретением соединителей может быть выполнен с функцией обратного выброса или без нее, например, реализуемой посредством мембраны или ходового клапана.
Отвод клапана пациента в направлении шланга для искусственной вентиляции легких может быть выполнен также в виде заглушки, так что выдыхаемый воздух отводится в окружающее пространство. Подача вдыхаемого воздуха обычно происходит не через клапан. Этот клапан служит предпочтительно только для отведения выдыхаемого воздуха.
Точно так же может быть опционально предусмотрено, что клапан пациента разработан для одноразового использования.
Посредством опциональной обратной мембраны в канале клапана пациента, направляющем воздух для дыхания, может быть реализован еще один вариант данного изобретения. Такая мембрана обратного действия, функционально работающая как ходовой клапан, предотвращает возвратное дыхание в шланг для искусственной вентиляции легких.
На прилагаемых чертежах представлены примеры осуществления данного изобретения. На них показано следующее.
Фиг. 1 – первый возможный вариант выполнения предлагаемого изобретением клапана (1) пациента с выводом (50, 51) для регулирования давления в соединении с интегрированным отбором давления (50, 52) и подачей (50, 55) кислорода,
Фиг. 2 – другой возможный вариант предлагаемого изобретением клапана (1) пациента с выводом (50, 51) для регулирования давления и без подачи (50, 55) кислорода, а также без интегрированного отбора давления (50, 52), и
Фиг. 3 – вид в разрезе предлагаемого изобретением клапана (1) пациента по Фиг. 1 с выводом (50, 51) для регулирования давления в соединении с интегрированным отбором давления (50, 52) и подачей (50, 55) кислорода.
На Фиг. 1 в трехмерном представлении показан первый возможный вариант выполнения предлагаемого изобретением клапана (1) пациента составным из нескольких частей. Клапан (1) пациента здесь выполнен как клапан выдоха и образован первым клапанным элементом (10) и вторым клапанным элементом (20) в комбинации с регулирующим давление элементом (40). Этот регулирующий давление элемент (40) является составной частью первого клапанного элемента (10), так что показанный в качестве примера клапан (1) пациента в этом варианте выполнен составным из двух частей и с местом (30) соединения. Возможны также варианты выполнения в виде одной детали и/или по меньшей мере из трех частей.
Регулирующий давление элемент (40) здесь выполнен с выводом (50, 51) для регулирования давления, который посредством управляющей линии (41) находится во взаимодействии с предусмотренным в этом варианте интегрированным отбором давления (50, 52) второго клапанного элемента (20).
В этом показанном в качестве примера клапане (1) пациента находит применение вариант второго клапанного элемента (20), который располагает подачей (50, 55) кислорода. Соединение со шлангом для искусственной вентиляции легких и/или с заглушкой обеспечивается предусмотренным соединительным элементом (21).
Показанная на Фиг. 1 выполненная как одно целое комбинация из первого клапанного элемента (10) с регулирующим давление элементом (40) через место (30) соединения связана с вторым клапанным элементом (20). Это место (30) соединения со своей плоскостью (31) разъема выполнено таким образом, что вместо указанного второго клапанного элемента (20) могут модульно подсоединяться различные вторые клапанные элементы (20) или заглушка.
В этом примере выполнения первого клапанного элемента (10) как единого целого с регулирующим давление элементом (40) предусмотрен по меньшей мере один соединитель (50) отогнутой формы, т.е. проходящий под углом к средней оси клапана пациента, отличным от перпендикулярного положения. Благодаря предлагаемой изобретением конструкции клапан пациента может быть выполнен более коротким и тем самым способствует сокращению мертвой зоны. Могут быть предусмотрены соединители (50) в виде измерительного вывода (53) для CO2 и/или в виде измерительного вывода (54) для давления в дыхательном пути.
Первый клапанный элемент (10), как правило, имеет место (11) подсоединения к дыхательному пути, которое обычно выполнено коническим, а также раструб (12), который служит в качестве аксиального центровочного буртика для интерфейса, шланга или муфты.
На Фиг. 2 показан вид в перспективе другого возможного варианта предлагаемого изобретением клапана (1) пациента с выводом (50, 51) для регулирования давления и без подачи кислорода, а также без интегрированного отбора давления. Этот вариант демонстрирует возможность различного модульного выполнения первого и/или второго клапанных элементов (10, 20) за счет согласованного с различными вариантами места (30) соединения.
На Фиг. 3 показан трехмерный вид в разрезе предлагаемого изобретением клапана (1) пациента по Фиг. 1 с выводом (50, 51) для регулирования давления в соединении с интегрированным отбором давления (50, 52) и подачей (50, 55) кислорода. Этот вариант клапана (1) пациента сконструирован как клапан выдоха и располагает регулирующим давление элементом (40), который оборудован управляющей мембраной (44). Со стороны пути дыхания эта управляющая мембрана (44) нагружена давлением вдоха, соответственно, давлением выдоха; с управляющей стороны приложено управляющее давление через выход (52) управляющего давления, управляющую линию (41) и управляющий вход (51). Опционально – и это показано в данном примере – в управляющем выходе (52) может быть предусмотрен дроссель (56).
Управляющая мембрана (44) может быть выполнена как ПДКВ мембрана (PEEP–Membrane, мембрана положительного давления в конце выдоха), соответственно, реализована как таковая функционально, так что самое низкое значение давления дыхательного цикла в конце выдоха в легких представляет собой основу для управления. Под ПДКВ (PEEP, Positive End Expiratory Pressure) понимается положительное давление в конце выдоха.
Выполненный как защитный кожух управляющей мембраны (44) регулирующий давление элемент (40) имеет крышку (42), которая подсоединена с помощью защелкивающегося соединения (43) и выполнена с защитой от проворачивания, чтобы упростить монтаж и предотвратить ошибки при монтаже.
Показанный на Фиг. 3 пример осуществления предусматривает во втором клапанном элементе (20) мембрану (22) обратного действия, которая препятствует возвратному дыханию в шланг для искусственной вентиляции легких, или, соответственно, во второй клапанный элемент (20). Эта мембрана (22) обратного действия расположена аксиально с торцевого конца во втором клапанном элементе (20) таким образом, что образующийся объем (VT) мертвой зоны по меньшей мере уменьшен. Благодаря этому, помимо благоприятного для сокращения мертвой зоны уменьшения длины клапана (1) пациента за счет геометрического выполнения указанного по меньшей мере одного соединителя (50) отогнутой формы, можно добиться дополнительного уменьшения мертвой зоны.
Для предотвращения ошибок при монтаже указанное место (30) соединения в этом примере осуществления выполнено в виде вставляемого только определенным образом конуса (32). Для осуществления подсоединения обоих клапанных элементов (10, 20), на первом этапе создается подключение к месту (30) соединения путем осевого вдвигания друг в друга, а на втором этапе управляющая линия (41) присоединяется к соединителям (51, 52).
1. Клапан (1) пациента для искусственной вентиляции легких пациента с помощью аппарата искусственной вентиляции легких, содержащий первый клапанный элемент (10) с по меньшей мере одним соединителем (50), причем указанный по меньшей мере один соединитель (50) своей средней осью ориентирован под углом к средней оси клапана пациента, отличным от перпендикулярного положения, так что уменьшение длины клапана (1) пациента подкреплено сокращением объема (VT) мертвой зоны, отличающийся тем, что по меньшей мере один соединитель (50) выполнен как измерительный вывод (53) для CO2, по меньшей мере один соединитель (50) выполнен как измерительный вывод (54) для давления в дыхательном пути, и тем, что указанный по меньшей мере один соединитель (50) размещен на нижней в вертикальном направлении стороне клапанного элемента (10).
2. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что указанный угол реализован в угловом диапазоне от 25о до 75о между средней осью соединителя и средней осью клапана пациента.
3. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что указанный угол реализован в угловом диапазоне от 30о до 50о между средней осью соединителя и средней осью клапана пациента.
4. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один соединитель (50) и другой соединитель (50) ориентированы в продольном направлении клапана (1) пациента соосно или под углом друг к другу в окружном направлении.
5. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один соединитель (50) представляет собой вывод (55) для подачи кислорода.
6. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что первый клапанный элемент (10) содержит регулирующий давление элемент (40).
7. Клапан (1) пациента по п. 6, отличающийся тем, что регулирующий давление элемент (40) имеет крышку (42), которая подсоединяется посредством защелкивающегося соединения (43) и выполнена с защитой от проворачивания.
8. Клапан (1) пациента по п. 6, отличающийся тем, что регулирующий давление элемент (40) содержит управляющую мембрану (44).
9. Клапан (1) пациента по п. 8, отличающийся тем, что управляющая мембрана (44) представляет собой управляющую мембрану ПДКВ (мембрану положительного давления в конце выдоха).
10. Клапан (1) пациента по п. 8, отличающийся тем, что управляющая мембрана (44) нагружается давлением через соединитель (50, 51) управляющего входа.
11. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что первый клапанный элемент (10) выполнен с возможностью соединения с по меньшей мере одним вторым клапанным элементом (20) в месте (30) соединения.
12. Клапан (1) пациента по п. 11, отличающийся тем, что место (30) соединения имеет плоскость (31) разъема.
13. Клапан (1) пациента по п. 11, отличающийся тем, что место (30) соединения образовано конусом, (32) вставляемым только определенным образом.
14. Клапан (1) пациента по п. 6 или 11, отличающийся тем, что второй клапанный элемент (20) имеет по меньшей мере один управляющий вывод (50, 52), так что регулирующий давление элемент (40) на своем управляющем входе (51) может взаимодействовать с этим управляющим выводом (50, 52), и управляющая мембрана (44) может нагружаться давлением.
15. Клапан (1) пациента по п. 14, отличающийся тем, что он дополнительно содержит управляющую линию (41), образующую активное соединение.
16. Клапан (1) пациента по п. 14, отличающийся тем, что второй клапанный элемент (20) имеет по меньшей мере один вывод (50, 55) для подачи кислорода, так что кислород может подаваться во второй клапанный элемент (20) в любой концентрации.
17. Клапан (1) пациента по п. 11, отличающийся тем, что второй клапанный элемент (20) имеет по меньшей мере одну мембрану обратного действия, которая размещена аксиально с торцевого конца во втором клапанном элементе так, что образующийся объем (VT) мертвой зоны по меньшей мере уменьшается.
18. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что клапан пациента выполнен как одноразовый клапан для одноразового применения.
19. Клапан (1) пациента по п. 1, отличающийся тем, что клапан (1) пациента является клапаном выдоха.
