SE523461C2 - Anordning vid kvantitativ analys av andningsgaser med hjälp av en bränslecell och ett bakteriefilter - Google Patents

Description

75 20 25 30 523 461 Sådana analysatorer har funnit bred användning inom speciellt akutsjukvård, medan man inom andra vårdformer som t.ex. in- tensivvård och anestesi, på grund av de tekniska problemen, framförallt relaterade till fukt och bakterier i patientens andningskrets, varit hänvisad till sidoflödesmätande gasana- lysatorer.

Gasanalys kan ske enligt olika mätprinciper. Vanligast är dock gasanalys genom icke-dispersiv spektroskopi. Denna mät- princip bygger på det faktum att många gaser absorberar inf- raröd energi vid en för ämnet specifik våglängd. Huvudflödes- mätande gasanalysatorer baserade på icke-dispersiv spektro- skopi mäter ljusabsorption vid specifika våglängder direkt i patientens andningskrets. En tidigare känd utformning av en sådan gasanalysator beskrivs exempelvis i WO9l/18279 Al. I denna gasanalysator tillåts en bredbandig infraröd ljusstråle passera genom patientens andningskrets. Ljusstrålen delas sedan i en stråldelare upp i två strålar vilka registreras av två separata detektorer försedda med optiska bandpassfilter med olika centervåglängd. Den ena detektorn används härvid för att beräkna ljusstrålens intensitet vid analysämnets absorptionsvåglängd medan den andra detektorn används för att beräkna ett mått på ljusstrålens referensintensitet vid en våglängd skild från analysämnets absorptionsvåglängd. Denna typ av gasanalysator lämpar sig väl för analys av enskilda gaser såsom exempelvis koldioxid. Intensitetsförluster i stråldelaren och stråldelarens storlek gör dock denna typ av gasanlysator olämplig för huvudflödesbaserad multigasanalys.

Syrgas uppvisar tyvärr ingen nämnvärd absorption inom det infraröda området utan för syrgasanalys används vanligen bränsleceller eller analysatorer som utnyttjar syrgasens paramagnetiska egenskaper. De senare är dock mycket stötkäns- P:\pauanor\docs\doctfl'np\f~20040l 200931 4649,doc, 2004-01 -1 5 10 15 20 25 30 '523 461 liga vilket gör dem olämpliga för huvudflödesmätande gasana- lys.

Bränsleceller är uppbyggda av' en guldkatod. och en. blyanod omgivna av en elektrolyt skyddad av ett membran genom vilket syrgas diffunderar in i cellen. Strömmen genererad av cellen är då direkt proportionell mot syrgasens partialtryck. Cel- lens responstid är beroende på membranets utformning och tjocklek samt hur väl gasutbytet tillåts ske närmast membra- net. Vanligt är dock responstider i storleksordningen en till tio sekunder. Så långa responstider har gjort det svårt att använda bränsleceller för andetagsupplöst registrering av syrgas under huvudflödesmätande gasanalys. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkom- ma en ny anordning med vilken de ovannämnda problemen kan undanröjas, och som gör det möjligt att använda bränsleceller för syrgasmätning även i huvudflödesmätande gasanalysatorer.

Ovannämnda ändamål med uppfinningen uppnås med en gasanalysa- tor innefattande en adapter med anslutningar för en respira- tor eller liknande samt anslutningar för en slang ledande till patienten, där adaptern enligt uppfinningen mellan an- slutningen för respiratorn och anslutningarna för slangarna till patienten innefattar en anslutning för ett mäthuvud för en gasanalysator samt för en bränslecell, och att i adaptern är anordnat ett bakteriefilter för att skydda bränslecellen från bakterier i andningsgaserna.

Enligt en speciell utföringsform av gasanalysatorn enligt uppfinningen är den utformad så att den även kan användas för annan andningsgasmätning.

P:\patranor\docs\doctanp\-20040l 20093 l 4649.doc, 2004-0! -15 10 15 20 25 30 523 4e1 Uppfinningen kommer Inl att beskrivas närmare :i for¶1 av ett icke begränsande utföringsexempel, åskådliggjort på de bifo- gade ritningsfigurerna, där Fig. 1 schematiskt visar en per- spektivvy av en anordning enligt uppfinningen med tillhörande mäthuvud, Fig. 2 schematiskt visar en vy av en patient kopp- lad till en respirator under användning av anordningen enligt uppfinningen, och Fig. 3 schematiskt visar ett snitt genom en adapter enligt uppfinningen I Fig. 1 visas således en gasanalysator innefattande en adap- ter 1 med tillhörande mäthuvud 2. Adaptern 1 kan huvudsakli- gen ses som ett långsträckt rör av exempelvis ett plastmate- rial. I sin ena ände uppvisar adaptern 1 en anslutning 3 för en slang ledande till patienten, och i sin andra ände uppvi- sar adaptern en anslutning 4 för en respirator eller liknan- de. Mellan de båda anslutningarna 3,4 uppvisar adaptern ett mittparti 5, som är utformat för att kunna upptaga mäthuvu- det. Mittpartiet 5 uppvisar för detta två motstående plana sidor 6, som vardera innefattar ett fönster 7 bildat av en transparent film.

Mäthuvudet 2 uppvisar en central urtagning 8, sträckande sig från ena sidan av mäthuvudet, för att kunna skjutas på över adapterns mittparti 5. För detta är urtagningen försedd med två motstående huvudsakligen plana parallella ytor 9, vända inåt mot urtagningen. I de plana ytorna 9 på mäthuvudet 2 är anordnat en ljussändare 10 resp. en ljusmottagare för att sända resp. mottaga infrarött ljus. Dessa ljussändare 10 resp. -mottagare är via en signalkabel ll anslutna till ett mätinstrument som analyserar signalerna erhållna från motta- garen. De plana ytorna 9 på mäthuvudet 2 och de plana sidorna 6 på adapterns 1 mittparti 5 är inbördes utformade och dimen- sionerade så att mäthuvudet 2 erhåller en exakt placering när P:\paXranor\docs\doctanp\f-20040l 200931 4649.doc, 2004-01 -15 10 75 20 25 30 523 461 det sätts på adaptern 1, så att ljus utsänt av ljussändaren 10 kan passera rakt genom adapterns mittparti 5 genom dess fönster 7 och nå ljusmottagaren utan att påverkas av annat än vad som passerar genom det inre av adapterns mittparti 5.

Av Fig. 1 framgår vidare att adaptern 1 enligt uppfinningen mellan sitt mittparti 5, som innehåller de plana sidorna 6 för mottagande av mäthuvudet och fönstren 7 på de plana si- dorna, och adapterns anslutning 3 för patientslangen även innefattar en passiv andningsbefuktare 14. Denna passiva andningsbefuktare kan vara en så kallad HCH, Hygroscopic Condensation Humidifier, eller en HME, Heat Moisture Exchang- er, av de typer som allmänt användes inom respiratorvård.

Dessa befuktar andningsgaserna genom att fånga fukt, och i viss mån även värme, under patientens utandning, för att sedan återföra den upptagna fukten till inandningsluften vid patientens inandning. Genom att den passiva andningsbefukta- ren 14 är belägen mellan anslutningen 3 för patientslangen och adapterns mittparti 5 kommer patientens utandningsgaser att vara avfuktade när de kommer in i mittpartiet, där fönst- ren 7 är belägna, och härigenom. förhindras uppkomsten av kondensation på dessa och en gasanalys av den genom mittpar- tiet 5 strömmande utandningsgasen kan genomföras på i sig känt sätt med hjälp av mäthuvudet 2. Den passiva andningsbe- fuktaren 14 är insatt i adaptern i form av en tuss eller rulle impregnerad med ett hygroskopiskt salt, och införd genom den öppna änden i anslutningen 3.

Förutom andningsbefuktaren 14 är i adaptern 1 även anordnat ett bakteriefilter 15, Med hjälp av detta bakteriefilter 15 kan beläget mellan andningsbefuktaren 14 och mittpartiet 5. då utandningsgasen renas från bakterier så att exempelvis P:\patranor\docs\doctanp\-20040I 2009314649doc, 2004-01-15 70 15 20 25 30 523 461 syrgasmätning med bränslecell kan utföras utan risk för kors- kontamination mellan olika patienter.

I adapterns mittparti 5 kan för en syrgasmätning av utand- ningsluften. såsonl nämnts ovan användas en bränslecell. För detta ändamål kan då i mittpartiets 5 ena sidovägg, i vilken inget fönster 7 finns, vara anordnat en anslutning 16 i vil- ken en sådan bränslecell 18 kan anslutas.

Fig. 2 visar en vy där en patient kopplats till en respirator med hjälp av en anordning enligt uppfinningen. Där framgår att respiratorslangar 12 är anslutna till adapterns anslut- ning 4 och en patientslang 13 är ansluten från adapterns andra anslutning 3 till patienten.

I Fig. 3 visas hur en bränslecell 18 försedd med en O- ringstätning 19 kan fästas i mittpartiet 5 på en adapter. Här syns också den invändiga kanalen 20 i nuttpartiet 5, genom vilken kanal andningsgaserna strömmar till och från patien- ten. Den invändiga kanalen kan lämpligen vara försedd med en flödesriktare 21, för att styra en del av andningsgaserna mot bränslecellen 18 och därigenom minska syrgasmätningens steg- SVar .

Som ett alternativ till det ovan beskrivna bakteriefiltret i adapterns 1. huvudflöde kan som skydd mot korskontamination anslutningen 16 vara försedd med ett separat bakteriefilter 17, exempelvis i form av ett membran.

För att ytterligare förhindra korskontamination kan bakterie- filter vara anordnade såväl i huvudflödet, mellan patientan- slutningen 3 och adapterns mittparti 5, som även vid anslut- ningen 16 för bränslecellen 18.

P.\pananoI\docs\doctanp\f-20040l 20093 l 4649.doc, 2004-01 -15 523 461 Adaptern enligt uppfinningen är lämpligen framställd av ett formsprutat plastmaterial, och kan på så sätt framställas till en relativt låg kostnad för att vara för engângsbruk.

Mäthuvudets hölje kan i och för sig också vara framställt av ett plastmaterial, men är icke för engångsbruk, då mäthuvudet används tillsammans med 1nätinstrumentet, och icke påverkas eller kontamineras av andningsgaserna.

P:\patranor\docs\docternp\f~20040l 200931 4649.doc, 2004-0! -I 5

Claims (7)

10 15 20 25 30 523 461 Patentkrav

1. Anordning vid kvantitativ analys av andningsgaser till och från en patient ansluten till en respirator för andnings- hjälp, innefattade en adapter (1) med anslutningar (4) för en för en slang att respirator eller liknande samt anslutningar (3) (13) ledande till patienten, k ä n n e t e c k n a d av adaptern (1) enligt uppfinningen mellan anslutningen (4) för respiratorn och anslutningarna (3) för slangarna till patien- ten innefattar en anslutning för ett mäthuvud (2) för en (18), (l5;l7) och att i adap- för att skyd- gasanalysator samt för en bränslecell är anordnat ett bakteriefilter (18) tern (1) da bränslecellen från bakterier i andningsgaserna. k ä n n e t e c k n a d av att (16)

2. Anordning enligt krav 1, i adapterns mittparti (5) är anordnat en anslutning för en bränslecell (18) för mätning av syrgashalten i andningsga- serna . eller 2, k ä n n e t e c k - (15)

3. Anordning enligt krav 1 n a d av att. bakteriefiltret är anordnat i. adaptern (1) mellan anslutningarna (3) för slangarna till patienten och mittpartiet (5).

4. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att bakteriefiltret (17) är anordnat vid. anslutningen (16) för bränslecellen (18).

5. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att adaptern (1) innefattar en flödesriktare (21) för styrning av en del av andningsgaserna mot bränslecellen (18). P \patranor\docs\doc!exnp\~20040l 20093146494100, 2004-01-15 523 461

6. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att adaptern mellan anslutningen (4) för respiratorn och anslutningarna för slangarna till patienten innefattar en passiv andningsbefuktare (14).

7. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att anslutningen för mäthuvudet (2) uppvisar två fönster (7) genonx vilka ljusstràlar från mäthuvudet (2) kan passera. P:\patranof\docs\docternp\-20040l 2009314649 doc, 2004-0] -15