本發(fā)明涉及一種裝置,其用于從人工呼吸系統(tǒng)中提取呼吸氣體流以及用于運(yùn)輸該呼吸氣體流至氣體分析系統(tǒng),以及涉及一種帶有這樣的裝置的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
為了監(jiān)視病人例如在人為的人工呼吸中的呼吸氣體成分常見的是,在人工呼吸裝置或人工呼吸系統(tǒng)的嘴件(Mundstück)或Y形件處取走呼吸氣體試樣且借助于氣體傳感器分析該呼吸氣體試樣。典型地,在此連續(xù)地監(jiān)視呼吸氣體組成部分、如CO2、氧氣或還有麻醉氣體。對于這樣的連續(xù)的監(jiān)視重要的是,保護(hù)所應(yīng)用的傳感機(jī)構(gòu)(也就是說氣體分析系統(tǒng))免于不期望的濕氣影響、例如免于源于潮濕的呼吸空氣的冷凝物、以及免于生物的材料、如例如細(xì)菌、和其它污染。
就此而言WO 2011/103585 A2提出一種聚水器(Wasserfalle),其具有由親水的和多微孔的材料構(gòu)成的過濾器。通過該聚水器能夠?qū)б粑鼩怏w流。在此,所述過濾器能夠吸收和存儲(chǔ)包含在所述呼吸氣體流中的冷凝物。WO 2011/103585 A2此外在該組件的出口處設(shè)置有附加的疏水的過濾膜片。該過濾膜片應(yīng)防止,在所述親水的過濾器飽和的情況下剩余的液體能夠滲透。
WO 2010/030226 A1設(shè)置有試樣氣體管路,利用其能夠使呼吸氣體流從病人導(dǎo)引到病人氣體監(jiān)視器。該試樣氣體管路設(shè)有干燥機(jī)構(gòu)。該干燥機(jī)構(gòu)布置在所述試樣氣體管路的端部處,就在所述病人氣體監(jiān)視器之前。因此通過所述試樣氣體管路流動(dòng)的呼吸氣體在其到達(dá)所述干燥機(jī)構(gòu)時(shí)冷卻到室溫水平,且剩余的濕氣凝出。所述干燥機(jī)構(gòu)由濕氣可透的和氣密的聚醚/聚酰胺嵌段共聚物殼體構(gòu)成,所述殼體以親水的材料填充。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
由此出發(fā),本發(fā)明的任務(wù)是,在人工呼吸系統(tǒng)與氣體分析裝置之間提供改進(jìn)的、用于提取和用于運(yùn)輸呼吸氣體的裝置。借助于這樣的改進(jìn)的裝置應(yīng)該尤其能夠確保沒有液體、污染或細(xì)菌到達(dá)到所述氣體分析裝置中。
作為解決方案,本發(fā)明設(shè)置有相應(yīng)于權(quán)利要求1的裝置,以及根據(jù)權(quán)利要求15的帶有這樣的裝置的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)方案分別是從屬權(quán)利要求的主題。
對于用于從人工呼吸系統(tǒng)中提取呼吸氣體流以及用于運(yùn)輸所述呼吸氣體流至氣體分析系統(tǒng)的裝置而言,本發(fā)明設(shè)置成,該裝置軟管形地構(gòu)造有內(nèi)側(cè)和外側(cè)且具有至少兩個(gè)軟管區(qū)段和
至少一個(gè)帶有內(nèi)側(cè)和外側(cè)的干燥級,以及
至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器,
其中,所述干燥級至少部分地如下地由氣密的和濕氣可透的材料構(gòu)成,使得濕氣能夠從所述干燥級的內(nèi)側(cè)穿過所述氣密的和濕氣可透的材料運(yùn)輸?shù)剿鲅b置的外側(cè)處,
且其中,至少一個(gè)干燥級和/或液體存儲(chǔ)器至少部分地布置在兩個(gè)軟管區(qū)段之間。
即使從所述人工呼吸系統(tǒng)所取走的、待研究的呼吸氣體試樣具有小于200ml呼吸氣體每分鐘的流動(dòng)速度,那么這樣的裝置也能夠尤其提供可靠的且明確的測量信號。尤其還可考慮,這樣的軟管形的裝置能夠與傳統(tǒng)的聚水器的應(yīng)用無關(guān)地進(jìn)行使用。根據(jù)本發(fā)明的裝置因此尤其適用于使用在兒科學(xué)或早產(chǎn)兒和新生兒的供給(Versorgung)中。雖然如此,當(dāng)然不排除其它的使用可能性。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一優(yōu)點(diǎn)在于:與存在或不存在另一聚水器無關(guān)地能夠防止可能會(huì)包含在所述呼吸氣體試樣中的液態(tài)的水滴或者冷凝物的積累通過所述氣體分析系統(tǒng)所抽吸且損害該氣體分析系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的裝置此外能夠?qū)嵤┑煤苄?,這同樣對于該裝置在兒科學(xué)和新生兒學(xué)的領(lǐng)域中的應(yīng)用來說是優(yōu)點(diǎn)。此外借助于該裝置能夠最大程度避免出現(xiàn)大的不用空間體積(Totraumvolumina,有時(shí)稱為盲區(qū)體積)。這尤其適宜于小型化呼吸氣體傳感機(jī)構(gòu)以及與之相關(guān)地降低試樣氣體流。另一優(yōu)點(diǎn)在于,根據(jù)本發(fā)明的裝置無關(guān)于位置地起作用。以此方式可考慮,該裝置能夠使用在移動(dòng)的病人氣體監(jiān)視器中。
軟管形地構(gòu)造的裝置就此而言例如是如下軟管,所述軟管具有第一和第二端部。該軟管能夠具有多個(gè)區(qū)段和/或子區(qū)段(Unterabschnitte)(軟管區(qū)段、軟管形的區(qū)段)。所述軟管的外部的形狀能夠不僅是平滑的而且設(shè)有最不同的形狀的外翻部和/或凹處。所述軟管的內(nèi)部的形狀優(yōu)選地是帶有圓形的、橢圓的或有角的橫截面的通道。內(nèi)部的和外部的形狀能夠彼此相應(yīng)或者不同。
“軟管”在此典型地理解成用于運(yùn)送固態(tài)的、液態(tài)的和/或氣態(tài)的物質(zhì)的柔軟的管路。軟管形的物體因此典型地是如下物體,所述物體具有用于運(yùn)送固態(tài)、液態(tài)的和/或氣態(tài)的物質(zhì)的柔軟的管路的形狀和功能。
通過所述第一端部在此能夠使待運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)、例如呼吸氣體流入所述軟管或該裝置中。通過所述第二端部能夠使所述待運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)又從所述軟管中或從該裝置中流出。所述軟管的第一端部能夠因此還稱作抽吸端部、也就是說稱作如下端部,通過所述端部使得所述呼吸氣體流從所述人工呼吸系統(tǒng)流入所述軟管形的裝置中。所述第二端部能夠稱作檢測端部、也就是說稱作如下端部,通過所述端部使所述呼吸氣體流從所述軟管形的裝置中流出且繼續(xù)導(dǎo)引至所述氣體分析系統(tǒng)。在所述軟管中,即也就是說在所述軟管形的裝置中,所述物質(zhì)能夠從所述第一端部流至所述第二端部。通過所述軟管形的裝置流動(dòng)的呼吸氣體在本發(fā)明的意義中還稱作呼吸氣體流。
所述第一端部在此能夠直接地或間接地聯(lián)接到所述人工呼吸系統(tǒng)處。例如所述第一端部能夠與軟管或適配器(其分別用于將呼吸氣體引入病人或從病人處引出)連接。所述第二端部能夠直接地或間接地聯(lián)接到所述氣體分析系統(tǒng)處。
人工呼吸系統(tǒng)能夠結(jié)合本發(fā)明是任何人工呼吸儀器、例如在手術(shù)室(OP)中的麻醉儀器或在重癥監(jiān)護(hù)室(Intensivstation)上的人工呼吸儀器。氣體分析系統(tǒng)在此優(yōu)選地是測量或分析裝置,所述測量或分析裝置研究所述呼吸氣體流的性質(zhì)且能夠例如測量所述呼吸氣體流的成分。
干燥級典型地是如下裝置,所述裝置裝入所述軟管形的裝置中或附裝到所述軟管形的裝置處,且所述裝置用于從所述呼吸氣體流中去除水。在此還有利的是,將這樣的干燥級構(gòu)造成,將液態(tài)的水、例如水滴從所述呼吸氣體流中去除。
因?yàn)樗龈稍锛壐鶕?jù)本發(fā)明對于水和水蒸汽是可透的,但同時(shí)對于所述呼吸空氣的其它組成部分、尤其對于氧氣、二氧化碳、但還有麻醉劑以及其它組成部分是不可透的,故能夠?qū)崿F(xiàn)所述濕氣與其它呼吸空氣組成部分的分離。
對于結(jié)合麻醉氣體的應(yīng)用(如例如在麻醉工作地中在吸抽性的病人氣體測量中),盡可能小的、在所述干燥級的材料與可能地包含在所述呼吸氣體中的麻醉劑之間的相互作用同時(shí)是有利的。尤其適宜的是,能夠防止所述麻醉劑與所述材料互相作用成使得所述麻醉劑存儲(chǔ)在所述干燥級中。因此優(yōu)選地作為材料能夠使用改性的四氟乙烯聚合物(PTFE)、例如硫化的PTFE變體、如例如Nafion?(2-[1-[二氟[(三氟乙烯)氧]甲基]-1,2,2,2-四氟乙氧基]-1,1,2,2-四氟乙磺酸)。備選地和/或補(bǔ)充性地還能夠使用基于聚醚酰亞胺或聚醚嵌段酰胺(Polyether-Blockamide)或聚氨酯的材料。
在任何情況下適宜的是,濕氣能夠從所述干燥級的內(nèi)側(cè)直接地運(yùn)輸?shù)剿鲅b置的外側(cè)處。這能夠例如如下來實(shí)現(xiàn),即使得所述干燥級的外側(cè)相應(yīng)于所述裝置的外側(cè)。濕氣能夠從那里簡單地蒸發(fā)到周圍環(huán)境中且以此方式很簡單地被排出。此外在一優(yōu)選的實(shí)施變體中在此所述干燥級的內(nèi)側(cè)相應(yīng)于所述裝置的內(nèi)側(cè)。
所述干燥級優(yōu)選地布置在所述抽吸端部與所述檢測端部之間。所述呼吸氣體流能夠因此通過所述抽吸端部流入所述軟管形的裝置中,接著通過所述至少一個(gè)干燥級且最后通過所述檢測端部又從所述軟管形的裝置中流出。
就此而言可設(shè)想的是,干燥級至少部分地布置在兩個(gè)軟管區(qū)段之間。所述呼吸氣體流接著能夠以如下順序通過所述軟管形的裝置:抽吸端部、第一軟管區(qū)段、干燥級、第二軟管區(qū)段、檢測端部。看出適宜的是,所述第一軟管區(qū)段在此在所述干燥級上游且所述第二軟管區(qū)段在所述干燥級下游(分別參考所述呼吸氣體流的流動(dòng)方向)布置。“部分地布置在兩個(gè)軟管區(qū)段之間”在當(dāng)前理解成,不是強(qiáng)制地使整個(gè)干燥級、但使所述干燥級的至少一部分布置在所述軟管區(qū)段之間。例如可設(shè)想的是,所述干燥級布置在所述裝置的外側(cè)處且所述干燥級的一部分在第一與第二軟管區(qū)段之間伸入所述軟管中,從而所述呼吸氣體流在其從所述第一軟管區(qū)段流入所述第二軟管區(qū)段中期間須在該部分旁或穿過該部分流動(dòng)。同樣的情況在所述液體存儲(chǔ)器方面也適用。此處,至少部分地布置在兩個(gè)軟管區(qū)段之間也是可考慮且有利的。
液體存儲(chǔ)器在本發(fā)明的意義中例如是如下元件,所述元件能夠從所述呼吸氣體流中吸收濕氣且又能夠?qū)⑺鰸駳獍l(fā)出到所述呼吸氣體流中。例如,所述液體存儲(chǔ)器能夠從所述呼吸氣體流中吸收小液滴形的濕氣(液體、水滴)。同時(shí),所述液體存儲(chǔ)器還能夠?qū)⑺羝职l(fā)出到所述呼吸氣體流中。以此方式能夠確保所述呼吸氣體流不會(huì)由于借助于所述干燥級的干燥而變得太干。還可設(shè)想的是,所述液體存儲(chǔ)器是所述干燥級的一部分,其中,所述液體存儲(chǔ)器如燈芯(Docht)那樣從所述呼吸氣體流中吸收剩余的濕氣。在此所述燈芯優(yōu)選地如上所述那樣在兩個(gè)軟管區(qū)段之間布置。還可設(shè)想的是,所述裝置具有多個(gè)液體存儲(chǔ)器。
根據(jù)本發(fā)明的液體存儲(chǔ)器能夠例如由親水的、多孔的合成材料燒結(jié)元件構(gòu)成。所述燒結(jié)元件能夠具有0.15cm3或更小的體積。可選地,所述液體存儲(chǔ)器能夠由非織造織物、經(jīng)等離子體處理的PE顆?;蛴晌⒔Y(jié)構(gòu)化的合成材料部件構(gòu)成的基體構(gòu)成。就此而言看出適宜的是,所述液體存儲(chǔ)器選自:親水的多孔的合成材料燒結(jié)元件、非織造織物、經(jīng)等離子體處理的PE顆?;蛴晌⒔Y(jié)構(gòu)化的合成材料粒子構(gòu)成的基體。
在此尤其可設(shè)想的是,所述液體存儲(chǔ)器在第一與第二軟管區(qū)段之間布置,從而所述呼吸氣體流以如下順序通過所述裝置:
a. 第一軟管區(qū)段
b. 液體存儲(chǔ)器
c. 第二軟管區(qū)段。
所述液體以此方式不是在流動(dòng)路段的端部處才從所述呼吸氣體流中被提取,而是在中間的部分中或甚至在前面的部分中已經(jīng)被提取。以此方式例如可行的是,在所述液體存儲(chǔ)器的下游布置有干燥級。該干燥級能夠例如用于降低所述呼吸氣體流的露點(diǎn)。后者尤其當(dāng)所述露點(diǎn)由于液體例如以蒸汽形式從所述液體存儲(chǔ)器中發(fā)出而應(yīng)該上升時(shí)是有利的。
在此還有利的是,至少一個(gè)軟管區(qū)段構(gòu)造為干燥級。所述裝置例如能夠構(gòu)造成使得所述呼吸氣體流以如下順序通過所述裝置:a)第一軟管區(qū)段,b)液體存儲(chǔ)器,c)構(gòu)造為干燥級的軟管區(qū)段。備選地當(dāng)然也可考慮如下順序:a)構(gòu)造為干燥級的軟管區(qū)段,b)液體存儲(chǔ)器,c)軟管區(qū)段。
然而在此特別適宜的是,所述液體存儲(chǔ)器在兩個(gè)構(gòu)造為干燥級的軟管區(qū)段之間布置。以此方式流動(dòng)通過所述裝置的呼吸氣體流能夠首先通過所述第一干燥級來干燥。如果所述呼吸氣體流特別潮濕或者如果所述呼吸氣體流此后仍然包含水滴,則所述水滴能夠通過所述液體存儲(chǔ)器來吸收。如果濕氣從所述液體存儲(chǔ)器發(fā)回到所述呼吸氣體流中,那么能夠借助于所述第二干燥級使得所述呼吸氣體流再次被干燥。尤其以蒸汽形式的濕氣的發(fā)回提供了如下優(yōu)點(diǎn),即最終所述裝置的壽命能夠增大。
就此而言看出適宜的是,所述裝置具有第一和至少一個(gè)第二干燥級,其中,所述液體存儲(chǔ)器在所述第一與所述第二干燥級之間布置成使得所述呼吸氣體流以如下順序通過所述裝置:
a. 第一干燥級
b. 液體存儲(chǔ)器
c. 第二干燥級。
在任何情況下優(yōu)選的是,所述軟管區(qū)段分別具有適合于實(shí)現(xiàn)50mL每分鐘的呼吸氣體流的直徑。在期望的、50mL/min的試樣氣體流的情況下,對于氣體速度>1m/s而言,合適的軟管內(nèi)直徑約為1mm。那么構(gòu)造為干燥級的軟管區(qū)段的長度從所需的交換表面(Austausch-Oberfl?che)中得出,該交換表面與所述試樣氣體產(chǎn)生接觸,以便實(shí)現(xiàn)期望的除濕和以此實(shí)現(xiàn)所需的露點(diǎn)降低。
在此有利的是,至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器軟管形地構(gòu)造。例如可設(shè)想的是,所述裝置在一特別簡單的實(shí)施變體中由構(gòu)造為干燥級的第一軟管區(qū)段、構(gòu)造為液體存儲(chǔ)器的第二軟管區(qū)段和又構(gòu)造為干燥級的第三軟管區(qū)段構(gòu)成。能夠在所述第一軟管區(qū)段中構(gòu)造所述抽吸端部,在所述第三軟管區(qū)段中構(gòu)造所述檢測端部。所述第二軟管區(qū)段在此分別直接毗鄰所述第一和所述第三軟管區(qū)段。
可選地,所述干燥級的干燥作用能夠在該實(shí)施例中以及在所有其它可考慮的實(shí)施例中(其在此或者已說明或者未說明)被加強(qiáng),方法是使所述干燥級在其外側(cè)處設(shè)有附加的干燥劑。適合于此的是例如帶有大約4?的孔大小的沸石或者硅膠。以此方式能夠使所述干燥級的長度或表面附加地降低,從而能夠?qū)崿F(xiàn)材料節(jié)省作為另外的積極的效果。因此看出適宜的是,在至少一個(gè)干燥級的外側(cè)處施加有干燥劑、優(yōu)選地沸石、硅膠或類似物。
在另一根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施變體中所述裝置能夠具有由干燥級和液體存儲(chǔ)器構(gòu)成的干燥元件。在此,所述液體存儲(chǔ)器能夠從所述呼吸氣體流中吸收濕氣且將所述濕氣導(dǎo)引至所述干燥級。在此可考慮的是,所述干燥級布置在所述裝置的外側(cè)處,而所述液體存儲(chǔ)器部分地布置在所述裝置的兩個(gè)軟管區(qū)段之間。所述液體存儲(chǔ)器在此伸入所述干燥級中。換言之看出的是,至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器布置在所述干燥級之一中,從而所述至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器形成干燥元件的一部分。或者換言之適宜的是,至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器是干燥級的一部分。
為了能夠使?jié)駳饨柚谶@樣的干燥元件有效地從所述呼吸氣體流中導(dǎo)引至所述干燥級,有利的是,至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器構(gòu)造成燈芯形。這尤其有利地是布置在所述干燥元件的干燥級中的液體存儲(chǔ)器。
還可考慮的是,根據(jù)本發(fā)明的裝置具有軟管形的干燥級、軟管形的液體存儲(chǔ)器和/或干燥元件(對于所述干燥元件來說,液體存儲(chǔ)器如之前說明的那樣布置在干燥級中)的組合。由此例如構(gòu)造為干燥級的第一軟管區(qū)段能夠被同樣構(gòu)造為干燥級的第二軟管區(qū)段所跟隨,其中,在這些軟管區(qū)段之間布置有干燥元件的燈芯形的液體存儲(chǔ)器或者所述液體存儲(chǔ)器伸入所述呼吸氣體流中,而與所述燈芯形的液體存儲(chǔ)器一起形成所述干燥元件的干燥級被安置在所述裝置的外側(cè)處。
對于所有的實(shí)施方式共同的是,有利的是,所述干燥級的氣密的、濕氣可透的材料具有與可能還包含在所述呼吸氣體流中的麻醉氣體盡可能小的互相作用,但盡管如此仍然具有盡可能高的滲透率(水蒸汽可透性)。在此已表明適宜的是,所述至少一個(gè)干燥級具有基于聚醚酰亞胺、聚醚嵌段酰胺或者聚氨酯的膜片。
對此的示例是例如聚醚嵌段酰胺PEBAXTM、PEBAMEDTM、PLATILONTM(二者都源自ELF Atochem Deutschland有限責(zé)任公司)或者ARNITELTM(源自DSM)。還可考慮的是,所述干燥級由制造商Collano的聚氨酯基的材料“V 842-1”構(gòu)成。
在此特別適宜的是,聚氨酯材料是熱塑性的材料。
就此而言可考慮的是,構(gòu)成所述膜片的材料是基于聚氨酯的材料,其中,所述膜片材料具有
a. 密度:0.5至1.8g/cm3、優(yōu)選地0.7至1.5g/cm3、特別優(yōu)選地1至1.3g/cm3、相當(dāng)特別優(yōu)選地1.2±0.1g/cm3;
b. 熔化范圍:在100°C與200°C之間、優(yōu)選地在120°C與180°C之間、特別優(yōu)選地在140°C與170°C之間、相當(dāng)特別優(yōu)選地150°C至160°C;和/或
c. 水蒸汽可透性:大于500g/m2每24小時(shí)、優(yōu)選地大于1000g/m2每24小時(shí)、特別優(yōu)選地大于1500g/m2每24小時(shí)、相當(dāng)特別優(yōu)選地大于2000g/m2每24小時(shí)。
例如所述氣密的、濕氣可透的材料能夠具有1.2±0.1g/cm3的密度、150°C至160°C的熔化范圍以及大于2000g/m2每24小時(shí)的水蒸汽可透性。高于120°C的熔化范圍例如尤其考慮到熱殺菌是有利的。還能夠?yàn)橛欣氖牵瞿て┘釉诰垡蚁┹d體上。備選地還可將其它熱塑性的合成材料考慮作為載體。
在任何情況下還可考慮的是,所述裝置具有疏水的細(xì)菌過濾器,其中,所述細(xì)菌過濾器優(yōu)選地具有帶有0.45μm或更小的孔大小以及100kPa或更高的水滲入壓力(Wassereindringdruck)的PTFE膜片。這樣的細(xì)菌過濾器能夠附加地防止所述氣體分析儀器由于細(xì)菌或其它微生物所引起的污染。所述細(xì)菌過濾器能夠用作附加的液體障礙。在此還可考慮的是,所述液體存儲(chǔ)器和所述細(xì)菌過濾器形成唯一的結(jié)構(gòu)部件。這例如是特別節(jié)省地方的。
作為其它方面,本發(fā)明設(shè)置有包含根據(jù)本發(fā)明的裝置的、用于病人的呼吸氣體監(jiān)視的系統(tǒng)。在此,本發(fā)明具有上面詳細(xì)說明的特征和優(yōu)點(diǎn)。在此適宜的是將這樣的系統(tǒng)用于早產(chǎn)的或新生的病人的呼吸氣體監(jiān)視。將根據(jù)本發(fā)明的裝置用于早產(chǎn)的或新生的病人的呼吸氣體監(jiān)視根據(jù)本發(fā)明也是有利的。同樣的情況也適用于應(yīng)用在小的、移動(dòng)的系統(tǒng)(在其中無關(guān)于位置的功能是適宜的)、例如運(yùn)輸系統(tǒng)中。
附圖說明
本發(fā)明的其它特征、細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)從權(quán)利要求的文本中以及根據(jù)附圖從實(shí)施例的以下說明中得出。其中:
圖1顯示了本發(fā)明第一實(shí)施方式的示意圖,
圖2顯示了本發(fā)明第二實(shí)施方式的示意圖,
圖3顯示了本發(fā)明第三實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中所示的、根據(jù)本發(fā)明的裝置10的實(shí)施變體具有兩個(gè)軟管區(qū)段11、11'以及布置在這兩個(gè)軟管區(qū)段11、11'之間的液體存儲(chǔ)器13。所述液體存儲(chǔ)器13在相應(yīng)于圖1的實(shí)施例中軟管形地構(gòu)造。
不僅所述第一軟管區(qū)段11而且所述第二軟管區(qū)段11'構(gòu)造為干燥級12、14。換言之,所述裝置10具有第一干燥級12以及第二干燥級14,其中,所述干燥級12、14軟管形地構(gòu)造。所述裝置10此外具有內(nèi)側(cè)41和外側(cè)42。所述干燥級12、14也分別具有內(nèi)側(cè)43和外側(cè)44。在此看出的是,在圖1中所示的示例中所述干燥級12、14的內(nèi)側(cè)43相應(yīng)于所述裝置10的內(nèi)側(cè)41且所述干燥級12、14的外側(cè)44相應(yīng)于所述裝置10的外側(cè)42。
所述干燥級12、14具有氣密的、濕氣可透的材料。對于在圖1中所說明的以及所有其它的(已說明或未說明的)實(shí)施變體而言合適的材料接下來在示例“不同的膜片材料的測試”中來列舉。
所述裝置10此外具有第一端部16和第二端部17。通過所述第一端部16使得來自人工呼吸系統(tǒng)B的呼吸氣體流A能夠流入所述裝置10中。通過所述第二端部17使得所述呼吸氣體流A能夠從所述裝置10流出以及朝著氣體分析系統(tǒng)G流動(dòng)??闯龅氖?,所述呼吸氣體流A在其流動(dòng)通過所述裝置10期間首先流動(dòng)通過所述第一干燥級12。此處包含在所述呼吸氣體流A中的濕氣從所述干燥級12的內(nèi)側(cè)43以及因此從所述裝置10的內(nèi)側(cè)41運(yùn)輸?shù)剿龈稍锛?2的外側(cè)44處,也就是說到所述裝置10的外側(cè)42處。如果在所述呼吸氣體流A中包含較大的液體小液滴,則所述較大的液體小液滴能夠隨其后由所述液體存儲(chǔ)器13所吸收。同時(shí),所述液體存儲(chǔ)器13還能夠?qū)駳庖运羝男问桨l(fā)出到所述呼吸氣體流A處。為了防止所述呼吸氣體流A在此過強(qiáng)地又被弄濕(rückangefeuchtet),能夠在經(jīng)過所述第二干燥級14時(shí),使得濕氣再次從所述干燥級14的內(nèi)側(cè)43且因此從所述裝置10的內(nèi)側(cè)41運(yùn)輸?shù)剿龈稍锛?4的外側(cè)44處,即也就是說到所述裝置10的外側(cè)42處。
所述裝置10具有直徑D。該直徑D相應(yīng)于所述軟管區(qū)段11、11'的內(nèi)直徑。就此而言,所述干燥級12、14具有與整個(gè)裝置10相同的直徑D。直徑D如下地確定大小,使得所述呼吸氣體流A在大于1m/s的氣體速度情況下具有50ml/min的分鐘體積(Minutenvolumen)。在一優(yōu)選的實(shí)施變體中,直徑D在此為約1mm。
在所述裝置10的第二端部17處布置有細(xì)菌過濾器15作為附加的保護(hù)。所述細(xì)菌過濾器15是疏水的且由帶有0.45μm或更小的孔大小以及100kPa或更高的水滲入壓力的PTFE膜片構(gòu)成。
總體上在圖1中看出用于從人工呼吸系統(tǒng)B中提取呼吸氣體流A以及用于運(yùn)輸所述呼吸氣體流A至氣體分析系統(tǒng)G的裝置10,其中,所述裝置10軟管形地構(gòu)造有內(nèi)側(cè)41和外側(cè)42且具有兩個(gè)軟管區(qū)段11、11'和兩個(gè)干燥級12、14(分別帶有內(nèi)側(cè)43和外側(cè)44)以及液體存儲(chǔ)器13,其中,所述干燥級12、14至少部分地如下地由氣密的和濕氣可透的材料構(gòu)成,使得濕氣能夠從所述干燥級12、14的內(nèi)側(cè)43穿過所述氣密的和濕氣可透的材料運(yùn)輸?shù)剿鲕浌苄蔚难b置10的外側(cè)42處,且其中,所述液體存儲(chǔ)器13布置在兩個(gè)軟管區(qū)段11之間。
所述呼吸氣體流A在該實(shí)施例中當(dāng)其通過端部16進(jìn)入所述第一軟管區(qū)段11中時(shí)典型地具有約37°C的溫度。在所述呼吸氣體流通過所述軟管區(qū)段11流動(dòng)期間所述呼吸氣體流冷卻,由此露點(diǎn)降低且水能夠凝出。然而這樣的凝出的水通過所述干燥級12帶到所述裝置的外側(cè)42處且由此被去除。如果在冷卻時(shí)已形成水滴或者水滴已經(jīng)之前存在于所述呼吸氣體流中,則所述水滴在所述呼吸氣體流A繼續(xù)流動(dòng)時(shí)由所述液體存儲(chǔ)器13所吸收。然而由此氣體溫度能夠繼續(xù)降低且能夠由于低于露點(diǎn)而導(dǎo)致濕氣凝出。然而所述濕氣在穿流接下來的、同樣構(gòu)造為干燥級14的軟管區(qū)段11'時(shí)同樣運(yùn)輸?shù)剿鲅b置10的外側(cè)42處。此外所述凝出能夠借助于所述干燥級14來避免,方法是使所述氣體的露點(diǎn)借助于所述干燥級14下降到環(huán)境溫度之下。所述呼吸氣體流A以此方式在到達(dá)端部17時(shí)在進(jìn)入所述氣體分析系統(tǒng)G中時(shí)不再存在干擾性的濕氣。
同樣,在圖2和3中所示的實(shí)施例中所述裝置10具有第一和第二軟管區(qū)段11、11'以及直徑D,該直徑如上面已經(jīng)針對圖1所述的那樣來確定大小。此處也看出,所述裝置10具有第一端部16(通過其使源自人工呼吸系統(tǒng)B的呼吸氣體流A流入所述裝置中)以及第二端部17(通過其使所述呼吸氣體流A從所述裝置10中流出且朝著氣體分析系統(tǒng)G流動(dòng))。同樣,在圖2和3中所示的裝置10具有液體存儲(chǔ)器21。該液體存儲(chǔ)器21構(gòu)造成燈芯形。該液體存儲(chǔ)器與干燥級22一起形成干燥元件20。
所述燈芯、即也就是說所述液體存儲(chǔ)器21在此具有圓盤的形狀,所述圓盤帶有在中心的孔214、圓面213、內(nèi)部的邊緣211和外部的邊緣212。所述圓面213的區(qū)域和所述外部的邊緣212布置在所述干燥元件22的內(nèi)部。所述內(nèi)部的邊緣211布置在所述第一軟管區(qū)段11與所述第二軟管區(qū)段11'之間。就此而言所述液體存儲(chǔ)器21至少部分地在兩個(gè)軟管區(qū)段11、11'之間布置。所述呼吸氣體流A在此流動(dòng)通過所述孔214。因此看出的是,在圖2的實(shí)施例中與在圖3中所示的示例中同樣地使至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器21布置在所述干燥級之一22中,從而所述至少一個(gè)液體存儲(chǔ)器形成干燥元件20的一部分。流動(dòng)通過所述裝置10的呼吸氣體流A在此首先流動(dòng)通過所述第一軟管區(qū)段11,然后通過所述液體存儲(chǔ)器21,即通過在所述液體存儲(chǔ)器21中的孔214,且最后通過所述第二軟管區(qū)段11'。就此看出的是,所述液體存儲(chǔ)器13、21在所有在圖1、2和3中所示的實(shí)施例中布置在所述第一與第二軟管區(qū)段11、11'之間,從而所述呼吸氣體流A以如下順序通過所述裝置10:
a. 第一軟管區(qū)段11
b. 液體存儲(chǔ)器13、21
c. 第二軟管區(qū)段11'。
在圖2和3中所示的燈芯形的液體存儲(chǔ)器能夠在(未示出的)備選的實(shí)施方式中也具有其它形狀,例如帶有多角的外輪廓或類似物,在此重要的是,該液體存儲(chǔ)器具有如下區(qū)段,所述區(qū)段布置在所述第一與所述第二軟管區(qū)段11、11'之間,該液體存儲(chǔ)器的主面布置在所述干燥級22內(nèi)部。
由液體存儲(chǔ)器21和干燥級22形成的干燥元件20布置在所述裝置10的外側(cè)42處。在此所述干燥級22的外側(cè)44'形成所述裝置10的外側(cè)42的一部分。隨著所述呼吸氣體流A流入的濕氣從所述液體存儲(chǔ)器21導(dǎo)引至所述干燥級22的內(nèi)側(cè)43'且從所述干燥級22的內(nèi)側(cè)43'到達(dá)所述裝置的外側(cè)42處,該外側(cè)42在所述干燥元件20的區(qū)域中相應(yīng)于所述干燥級22的外側(cè)44'。
如已經(jīng)針對圖1所述的那樣,在圖2中進(jìn)入所述裝置10中的呼吸氣體流A在所述第一端部16處典型地也具有37°C的溫度。在所述呼吸氣體流運(yùn)動(dòng)通過所述第一軟管區(qū)段11期間,此處溫度也下降且水凝出。該水通過所述液體存儲(chǔ)器21所吸收且借助于毛細(xì)力被導(dǎo)引至所述干燥級22,以便從那里從所述裝置10中去除,方法是使所述液體從所述干燥級22的內(nèi)側(cè)43'帶到所述裝置10的外側(cè)42處。在穿流所述液體存儲(chǔ)器21之后,經(jīng)冷卻的和經(jīng)干燥的呼吸氣體流A繼續(xù)運(yùn)動(dòng)通過所述第二軟管區(qū)段11'。理想地,所述干燥元件20在此在所述裝置10處布置成使得所述呼吸氣體流A在達(dá)到所述液體存儲(chǔ)器21時(shí)已經(jīng)冷卻到如下程度,即在所述第二軟管區(qū)段11'中沒有水繼續(xù)從所述呼吸氣體流A中凝出,或者所述呼吸氣體流A的露點(diǎn)已經(jīng)降低到如下程度,即沒有水繼續(xù)能夠凝出。
對于在圖3中所示的實(shí)施例,除了所述干燥元件20之外還將所述軟管區(qū)段11、11'構(gòu)造為干燥級12、14,如已經(jīng)參考圖1闡釋的那樣。所述軟管區(qū)段11、11'如針對圖1所述的那樣在穿流所述液體存儲(chǔ)器21之前和之后將源自所述呼吸氣體流A的氣態(tài)的水蒸汽和/或凝出的水朝外引出到所述裝置10的外側(cè)42處。就此看出的是,在圖1和3中所示的實(shí)施例中至少一個(gè)軟管區(qū)段11構(gòu)造為干燥級12、14。尤其所述裝置10在所述實(shí)施方式中具有第一和至少一個(gè)第二干燥級12、14,其中,所述液體存儲(chǔ)器13、21在所述第一與所述第二干燥級12、14之間布置成使得所述呼吸氣體流A以如下順序通過所述裝置10:
d. 第一干燥級12
e. 液體存儲(chǔ)器13、21
f. 第二干燥級14。
不僅對于在圖1中所示的軟管形的液體存儲(chǔ)器13而且對于圖2和3的集成到所述干燥元件20中的液體存儲(chǔ)器21來說,所述液體存儲(chǔ)器13、21分別選自:親水的多孔的合成材料燒結(jié)元件、非織造織物、經(jīng)等離子體處理的PE顆粒(聚乙烯顆粒)或者由微結(jié)構(gòu)化的合成材料粒子構(gòu)成的基體。
在又一另外的實(shí)施例中可設(shè)想的是,所述裝置10具有第一軟管區(qū)段11和多個(gè)其它軟管區(qū)段11'。在此,所述第一軟管區(qū)段11能夠是簡單的合成材料軟管區(qū)段,直接毗鄰于所述第一軟管區(qū)段11的第二軟管區(qū)段11'能夠構(gòu)造為干燥級12。在下游能夠聯(lián)接到所述第二軟管區(qū)段11'處的是另外的軟管區(qū)段11'',所述另外的軟管區(qū)段11''構(gòu)造為液體存儲(chǔ)器13或者又構(gòu)造為簡單的合成材料軟管。同樣相應(yīng)于在圖2和3中所示的干燥元件20的一個(gè)或多個(gè)干燥元件在此能夠布置在下游或還布置在上游。又在下游能夠聯(lián)接有其它軟管區(qū)段,其可選地構(gòu)造為干燥級、液體存儲(chǔ)器或者簡單的合成材料軟管。在此看出的是,干燥級12也能夠相應(yīng)于本發(fā)明地布置在兩個(gè)軟管區(qū)段11、11'之間。
對于所有示出的和未示出的實(shí)施方式,能夠可選地在一個(gè)或多個(gè)干燥級12、14、22的外側(cè)44、44'處施加有干燥劑、優(yōu)選地沸石、硅膠或類似物。在另一未示出的備選的實(shí)施例中,還可設(shè)想的是,所述液體存儲(chǔ)器13、21和所述細(xì)菌過濾器15形成唯一的結(jié)構(gòu)部件。
不僅對于在圖1中而且對于在圖2和3中所示的實(shí)施例和未示出的實(shí)施例來說,所述呼吸氣體流A在通過所述端部16進(jìn)入所述裝置10時(shí)典型地具有約37°C的溫度。這相應(yīng)于呼出了所述呼吸氣體流A的病人的體溫。通過經(jīng)由所述裝置10朝著所述第二端部17的運(yùn)輸,所述呼吸氣體流A冷卻且水能夠從所述呼吸氣體流A中凝出。在此,所述呼吸氣體流A的露點(diǎn)可選地通過所述第一干燥級12或22降低到如下程度,即使得其大約處于室溫或者處于室溫之下、例如約25°C、約20°C或甚至約15°C。在此,小液滴能夠凝出,其接著由接下來的液體存儲(chǔ)器13或者由疏水的細(xì)菌過濾器15所吸收和存儲(chǔ)或者導(dǎo)引至所述干燥級22且朝外被發(fā)出。通過從所述呼吸氣體流A中去除小液滴使得露點(diǎn)又上升。
不同的膜片材料的測試
上述的實(shí)施例的干燥級12、14、22由氣密的、濕氣可透的材料構(gòu)成。
在表1中針對與麻醉劑的互相作用來測試這些膜片材料中不同的膜片材料。在此,在空氣中2體積百分比的異氟烷的混合物與純空氣交替通過具有相應(yīng)的膜片材料的軟管被抽吸,且上升和衰減時(shí)間(Tup=上升時(shí)間、Tdown=衰減時(shí)間(相應(yīng)地T10-90時(shí)間;Trise=算術(shù)平均)由通過氣體傳感器探測的麻醉劑來測得。
*:在沒有與液態(tài)的水接觸的情況下的滲透/在與液態(tài)的水接觸的情況下的滲透
帶有相應(yīng)地在該表中引用的性質(zhì)的材料例如可在下列商品名中獲得:Collano V 842-1、Epurex Platilon、API MZ 1001、Collano Tex、Arnitel VT308。這些材料的清單當(dāng)然并非完全的,帶有相應(yīng)的性質(zhì)的其它材料當(dāng)然同樣合適于本發(fā)明的實(shí)施方案。
對于所有所示的實(shí)施方式可行的是,所述至少一個(gè)干燥級12、14、2具有基于聚醚酰亞胺、聚醚嵌段酰胺或聚氨酯的膜片。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中所述膜片在此由基于熱塑性的聚氨酯的材料構(gòu)成。所述膜片材料具有密度:0.5至1.8g/cm3、優(yōu)選地0.7至1.5g/cm3、特別優(yōu)選地1至1.3g/cm3、相當(dāng)特別優(yōu)選地1.2±0.1g/cm3;熔化范圍:在100°C與200°C之間、優(yōu)選地在120°C與180°C之間、特別優(yōu)選地在140°C與170°C之間、相當(dāng)特別優(yōu)選地150°C至160°C;以及水蒸汽可透性:大于500g/m2每24小時(shí)、優(yōu)選地大于1000g/m2每24小時(shí)、特別優(yōu)選地大于1500g/m2每24小時(shí)、相當(dāng)特別優(yōu)選地大于2000g/m2每24小時(shí)。為了更好的可加工性,將所述膜片施加在聚乙烯載體(PE載體)上。
附圖標(biāo)記列表
A 呼吸氣體流
B 人工呼吸系統(tǒng)
D 直徑
G 氣體分析系統(tǒng)
10 裝置
11、11' 軟管區(qū)段
12 干燥級
13 液體存儲(chǔ)器
14 干燥級
15 細(xì)菌過濾器
16 端部
17 端部
20 干燥元件
21 液體存儲(chǔ)器
211 邊緣
212 邊緣
213 面
214 孔
22 干燥級
41 內(nèi)側(cè)
42 外側(cè)
43 內(nèi)側(cè)
44 外側(cè)
43' 內(nèi)側(cè)
44' 外側(cè)。