SE504257C2 - Förfarande för tryckmätning vid ventilatorsystem medelst två separata gasledningar samt ett ventilatorsystem - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 504 257 2 mation om trycket i carina och denna kompensering kan vara svår att bestämma. flödet i. trakealtuben. kompensation för tryckfallet.

Tryckfallet är' bland. annat beroende av Det finns flera sätt att beräkna en I US-A-4,265,237 beskrivs ett ventilatorsystem vid vilket ett speciellt tryckmätningsrör förts ner i trakealtuben för att avkänna trycket längre ner i. denna. Om tryckmätningsröret förs ända ner till carina, kan trycket mätas där med god nog- grannhet. Men för denna typ av mätningar uppkommer dock pro- blemet att tryckmätningsröret sätts igen av sekret och annat son! bildas i patientens lungor och. nedre luftvägar. Detta förfarande är därför mycket osäkert.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att lösa problemen med tidigare system och erhålla ett ventilatorsystem vid vil- ket tryckmätningar i lungorna enkelt och säkert kan göras med erhållande av noggranna mätvärden.

Detta syfte uppnås i enlighet med uppfinningen genom att för- farandet kännetecknas av att gas förs till lungsystemet via en separat första gasledning och leds bort fràn lungsystemet via en andra separat gasledning, varvid trycket i lung- systemet mäts under inspiration genom att mäta trycket i den andra separata gasledningen.

Detta medför att under inspiration strömmar all gas till pa- tientens lungor genom den första gasledningen. Eftersom ingen gas strömmar igenom den andra gasledningen kommer inget tryckfall att uppkomma över denna. Trycket i den andra gas- ledningen blir då detsamma som trycket vid carina. En mätning någonstans i den andra gasledningen ger då trycket vid ca- rina.

I SE-B-430 213 beskrivs ett ventilatorsystem med tvá venti- latorenheter. Den ena, ventilatorenheten är kopplad som en 10 15 20 25 30 35 504 257 3 ordinär ventilator, med inspirations- och exspirations- ledningar kopplade till en gemensam trakealtub. Den andra ventilatorenheten har en separat tillförselledning anordnad inuti trakealtuben. En andningsgas kan i. princip tillföras via tillförselledningen från den andra ventilatorenheten och gas kan ledas bort från patienten via trakealtuben och ex- spirationsledningen. Detta ventilatorsystem är dock utformat med ett tryckmätningsrör, liknande det som beskrivits ovan, för att mäta trycket i carina.

En fördelaktig vidareutveckling av förfarandet erhålls i en- lighet med uppfinningen genom att trycket i lungsystemet mäts under exspiration genom att mäta trycket i den första sepa- rata gasledningen.

På motsvarande sätt som vid inspiration, kommer vid exspira- tion all utandad gas att strömma igenom den andra gas- ledningen. I den första gasledningen strömmar då ingen gas och därigenom uppkommer inte heller något tryckfall i denna.

En mätning av trycket i den första gasledningen ger trycket vid carina. Eftersom ny gas strömmar igenom den första gas- ledningen vid varje inspiration, kommer denna att hållas ren från sekret och liknande.

Ett ventilatorsystem erhålls i enlighet med uppfinningen genom att ventilatorsystemet enligt ingressen är utformat så att anslutningsanordningen omfattar en första gasledning, an- sluten till inspirationsledningen och en andra gasledning, ansluten till exspirationsledningen, vilka gasledningar är så anordnade att gas strömmar i endast en riktning igenom dem och att trycket i patientens lungor mäts under inspiration medelst exspirationstryckmâtaren.

Andra fördelaktiga utformningar av uppfinningen framgår av beroendekraven. 10 15 20 25 30 35 504 257 4 I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare med refe- rens till figurerna, varvid figur 1 visar en principskiss över de viktigaste komponen- terna i. ett ventilatorsystem enligt uppfinningen, anslutet till en patient, figur 2A - 2C visar olika utformningar av en trakealtub vid ventilatorsystemet enligt uppfinningen, figur 3 visar andningskurvor, och figur 4 visar en alternativ utformning av ventilatorsystemet enligt uppfinningen.

I figur 1 visas nederdelen av en patients luftstrupe 2. Denna mynnar ut i carina 4, frán vilken sedan huvudbronkerna 6A, 6B leder ner till själva lungorna. I luftstrupen 2 âr en tra- kealtub 8 nedförd och fixerad medelst en kuff 10. Kuffen 10 är uppblåsbar och hindrar gas från att passera igenom luft- strupen vid sidan av trakealtuben 8. Trakealtuben 8 har en första gasledning 12, genom vilken andningsgas förs till patientens lungor vid inspiration och en andra gasledning 14, genom vilken andningsgas förs bort fràn patientens lungor vid exspiration.

Den första gasledningen 12 är därvid ansluten till en in- spirationsledning 16. Inspirationsledningen 16 är kopplad till en inspirationsventil 18 som reglerar tillförseln av andningsgas till inspirationsledningen 16. En flödesmätare 20 är anordnad att mäta flödet av andningsgas fràn inspira- tionsventilen 18 och en inspirationstryckmätare 22 är anord- nad att mäta trycket i inspirationsledningen 16.

På motsvarande sätt är den andra gasledningen 14 ansluten till en exspirationsledning 24, som i sin tur är kopplad till en exspirationsventil 26. Med exspirationsventilen 26 reg- leras flödet av gas ut från patientens lungor och/eller trycket i exspirationsledningen 24 vid slutfasen av exspira- tionen. I exspirationsledningen 24 är därvid en andra flödes- 10 15 20 25 30 35 504 257 5 mätare 28 anordnad att mäta flödet av andningsgas och en ex- spirationstryckmätare 30 anordnad att mäta trycket i exspira- tionsledningen 24.

Inspirationsventilen 18, den första flödesmätaren 20, in- spirationstryckmätaren 22, exspirationsventilen 26, den andra flödesmätaren 28 samt exspirationstryckmätaren 30 kan samt- En sådan liga befinna sig i en ventilatorenhet (icke visad). ventilatorenhet kan exempelvis utgöras av en Servo Ventilator 300, även utgöras av en ventilatorenhet enligt tidigare angzvna skrift WO 91/19526 (Servo Ventilator 900 C, AB).

Siemens-Elema AB, Solna, Sverige. Ventilatorenheten kan Siemens-ELe~a Det unika med uppfinningen är dels att gas till respext;ve från patienten helt och hållet gár genom helt separata :as ledningar 12, 14 men i synnerhet att trycket i carina -Afa med exspirationstryckmätaren 30 under inspiration och xg - versa. Härigenom kan trycket i carina 4 mätas med avaevir större noggrannhet än tidigare. Dessutom behövs inga :o:a- ningsprogram för att kompensera för tryckfall och liknanxv trakealtuben. Under inspiration, då andningsgas tillfåzs =.« inspirationsledningen 16 och den första gasledningen 12. ~ ~ mer inget flöde att strömma i den andra gasledningen 14 exspirationstry I exspirationsledningen 24. Därvid mäter mätaren 30 trycket vid carina 4, efterson1 inget tryrnfa. föreligger i exspirationsledningen 24 och den andra :an ledningen 14.

Ett litet flöde kan tillåtas i den andra gasledningen 14, så länge tryckfallet som därvid uppkommer är försumbart. Ett eventuellt tryckfall kan mätas upp med god noggrannhet när flödet tillförs i den första gasledningen 12 och trycket mäts i den andra gasledningen 14. 10 15 20 25 30 35 504 257 6 Pá motsvarande sätt kommer vid exspiration all gas att ström- ma genom den andra gasledningen 14 och exspirationsledningen 24. Ingen gas strömmar därvid igenom den första gasledningen 12 och inspirationsledningen 16, varför tryckfallet över des- noll. trycket vid carina 4. sa blir Inspirationstryckmätaren 22 mäter därvid Själva utformningen av trakealtuben 8, med den första gas- ledningen 12 och den andra gasledningen 14, kan göras på flera sätt, som framgår av trakealtubtvärsnitten i figur 2A, 2B och 2C. i likhet med figur 1, första gasledningen 12 är anordnad inuti den andra gas- Figur 2A visar, hur den ledningen 14. Den första gasledningen 12 kan också anordnas parallellt utmed utsidan av den andra gasledningen 14 (figur 2B), eller integreras med den andra gasledningen 14 (figur 2C). Ytterligare utformningar av trakealtuben 8, med tvá se- parata gasledningar 12, 14 kan enkelt erhållas.

Utformningen med separata gasledningar 12, 14 möjliggör också för en enklare trycktriggning vid spontan inandning. Eftersor tryckmätarna 22, 30 mäter trycket i carina 4, kommer en an sats till spontanandning av patienten snabbt att detekteran . form av ett tryckfall i carina 4. En inspiration kan dårv.; omedelbart ges till patienten. På motsvarande sätt kan en an sats till utandning från patienten snabbt registreras son en tryckökning i carina 4 och exspiration kan därvid triggas på ett enklare sätt än tidigare.

Normalt sätt utgör strupen en s.k. dödvolym, d v s gas som àterandas vid inledningen av en inspiration. För en intuberad patient utgör hela trakealtuben dödvolym. Ännu en fördel med den separata tillförseln och bortförseln av andningsgas, år att dödvolymen minimeras fullständigt med detta system.

Tryckmätarna 22, 30 kan enkelt kontrolleras mot varandra ge- nom att jämföra tryckangivelser under in- respektive utand- 10 15 20 25 30 35 504 257 7 ningspauser, då ingen gas flödar igenom någon av ledningarna 12, 14, 16, 24.

I vissa sammanhang önskar man att trigga spontana inspira- tioner baserat pà flödesmätningar i stället för tryckmät- I sådana fall brukar ett kontinuerligt basflöde av gas tillföras via inspirations- ningar, eller en kombination av båda. ledningen 16. Dá patienten gör en ansats att inandas, kommer flödet att påverkas och en inspiration triggas då flödet pà- verkats tillräckligt mycket. För att minimera ett basflödes inverkan på tryckmätningar i föreliggande ventilatorsystem, är detta utformat pá ett specifikt sätt, vilket beskrivs när- mare i anslutning till figur 3.

Figur 3 visar i ett flödes- och tidsdiagram en andningskurva 32. Andningskurvan 32 omfattar i figur 3 tvà stycken and- ningscykler, en första inspiration 34A, en första exspiration 34B, Toppvärden för en andra inspiration 34C samt en andra exspiration 34D. inspirationsflöden respektive exspirations- flöden har angivits till lO0%. Dessa kan mätas frán andnings- cykel till andningscykel. Under exspiration mäts flödet i den andra flödesmätaren och när flödet har sjunkit till en be- stämd andel av toppvärdet för flödet aktiveras ett svagt bas- I detta fall används 10% av toppvärdet för flödet under det aktuella ex- flöde av andningsgas fràn inspirationsventilen. spirationsintervallet 34B som den bestämda andelen. Patienten kan nu trigga en inspiration baserat på flödesmätning. När det flödet bestämd ansträngning för patienten, vilket angivits vid punkten 38, uppmätta indikerar en inandnings- aktiveras ventilatorsystemet att ge en inspiration.

Basflödet som tillförs är litet och tryckfallet i den andra gasledningen 14 blir därför också litet, varför tryckvärdet från exspirationstryckmätaren 30 kan användas för relativt korrekt bestämning av exempelvis PEEP. För ökad noggrannhet kan ett viktat värde mellan trycket uppmätt i in- 10 15 20 25 30 504 257 8 spirationstryckmätaren 22 och exspirationstryckmätaren 30 an- vändas.

Den lilla tillförseln av andningsgas under den senare delen av exspirationen medför ytterligare fördelar. Gasuttömningen av lungan är nämligen liten vid slutet av en exspiration och denna kan förbättras genom att det lilla tillförda gasflödet för med sig en del av den utandade gasen som befinner sig nedanför gasledningarna 12, 14. Därigenom kan dödvolymen minskas ytterligare och C02 sköljas ut ur lungorna. I an- slutning till koncentrationsmätning av utandad C02, kan detta flöde utgå vid de andetag mätning görs.

Andra gränser än 10% av toppvärdet för flödet är också möj- liga, för att avgöra när basflödet skall läggas pá.

I figur 4 visas en alternativ utformning av ventilator- systemet enligt uppfinningen. Komponenter som kan vara iden- tiska har samma beteckningar som i figur 1. Dessa behöver därför inte beskrivas ännu en gäng. Den stora skillnaden mel- lan ventilatorsystemet enligt figur 4 och ventilatorsystemet enligt figur 1 är den att i figur 4 är en separat trakealtub 40, med endast en gaskanal, införd genom patientens luft- strupe 2 för att leda bort utandad andningsgas vid exspira- tion. Gasen som förs till patienten under inspiration leds i stället genom en trakeotomianslutning 42 till patientens luftrör 2. Trakealtuben 40 kan i detta fall göras relativt kort och i princip kan man även undvika att passera patien- tens stämband för att inte skada dessa.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 504 257 Patentkrav

1. Förfarande vid ett ventilatorsystem för att mäta ett tryck i ett lungsystem vid respiratorvärd, där gas förs till bort från lung- lungsystemet under inspiration och leds kännetecknat av att gas systemet under exspiration, förs till lungsystemet via en separat första gasledning och leds bort från lungsystemet via en andra separat gasledning, varvid trycket i lungsystemet mäts under inspiration genom att mäta trycket i den andra separata gasledningen.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att trycket i lungsystemet mäts under exspiration genom att mäta trycket i den första separata gasledningen. innefattande en

3. Ventilatorsystem inspirationsledning (16) , en exspirationsledning (24) , en exspirationstryckmätare (30), anordnad att avkänna trycket i. exspirationsledningen (24) formad att åtminstone delvis placeras i. en patients luft- samt en anslutningsanordning (8, 12, 14; 40, 42) ut- strupe, i riktning mot carina, för att ansluta patienten till ventilatorsystemet , k ä n n e t e c k n a t a v att anslutningsan- ordningen (8, 12, 14; 40, 42) (12; 42), ansluten till inspirationsledningen andra gasledning (14; 40), till ledningen (24), vilka gasledningar (12, 14; 40, 42) är så an- ordnade, att gas strömmar i endast en riktning igenom dem och omfattar en första gasledning (16) exspirations- och en ansluten att trycket i patientens lungor mäts under inspiration medelst exspirationstryckmätaren (30).

4 . Ventilatorsystem enligt krav 3 , k ä n n e t e c k n a t a v (22), anordnad att mäta trycket i varvid trycket i lungorna. mäts en inspirationstryckmätare (16), under exspiration medelst inspirationstryckmätaren (22). inspirationsledningen 10 15 20 25 30 35 504 257 10

5 . Ventilatorsystem enligt krav 3 eller 4 , k ä n n e t e c k - r1at a\r att den första gasledningen (l2; 42) har en mindre tvärsnittsarea än den andra gasledningen (14; 40).

6. Ventilatorsystem enligt något av kraven 3-5, käz1ne- tecknat (M trakealtub. av' att anslutningsanordningen utgörs av en

7 . Ventilatorsystem enligt krav 6 , k ä n n e t e c k n a t a v att den första gasledningen (12) är anordnad i den andra gas- ledningen (14).

8. Ventilatorsystem enligt krav 6 , k ä n n e t e c k n a t a v att den första gasledningen (12) är anordnad parallellt utmed den andra gasledningen (14).

9 . Ventilatorsystem enligt något av kraven 3-5, k ä n n e - te<:kr1at a\r att den första gasledningen (42) utgörs av en trakeotomianslutning och den andra gasledningen (40) utgörs av en trakealtub.

10. kännetecknat Ventilatorsystem ovanstående krav, (18), kopplat till för att tillföra ett förutbestâmt enligt något av av ett ventilsystem inspirationsledningen (16) gasflöde via inspirationsledningen (16), en första flödes- mätare (20), anordnad att mäta gasflödet i inspirations- ledningen (16) och en andra flödesmätare (28), anordnad att mäta gasflödet i exspirationsledningen (24), vilket ventil- system (18) är utformat att åtminstone under en senare del av (28) uppmätta flödet sjunkit under ett tröskelvärde tillföra ett vilket företrädesvis utgörs av en förutbestämd andel av ett av den (28) en exspirationsfas, då det av den andra flödesmätaren förutbestämt kontinuerligt gasflöde, tröskelvärde andra flödesmätaren uppmätt toppvärde för flödet under exspirationsfasen.