用于从呼吸循环中抽取气体的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于从呼吸循环中抽取气体的设备(1)，该设备包括用于连接呼吸系统的吸入支路的第一子部段(2)、用于连接呼吸系统的呼出支路的第二子部段(3)和具有用于插入管适配器(17)的管连接开口(5)的第三子部段(4)，其中第一子部段经由第一开口(6)以及第二子部段经由第二开口(7)通入第三子部段。此外该设备包括抽取管(8)，该抽取管从在第三子部段的壁(10)中的壁开口(9)出发利用具有抽出开口(11)的第一端部(12)延伸到第三子部段中，以使得抽出开口在插入管适配器的情况下基本上与在管适配器中构造的开口(18)同心地布置，以及第一端部相对于呼出的呼吸气体在应用该设备的情况下主要地从在管适配器中的开口排出的方向(16)布置在第一开口的边缘(13)的以及第二开口的边缘(14)的下方。第一端部具有端面(25)，该端面将第一端部(12)的限定抽取管(8)的外壁(8a)的边缘(24)与抽取管(8)的围绕抽出开口(11)的内壁(8b)连接。至少40％的端面(25)构造为漏斗形并且具有130°和170°之间的张角(15)。
【专利说明】用于从呼吸循环中抽取气体的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于从呼吸循环中抽取气体的设备。
【背景技术】
[0002]呼吸系统通常应用在用于呼吸支持的医疗应用中和/或在外科手术期间用于供给(verabreichen)麻醉剂。当在麻醉系统中呼吸气体在循环中循环以及再次输送给病人时，在呼出的空气中包括的二氧化碳在二氧化碳吸收器中被分离之后，在急诊治疗的呼吸系统中大多应用开放的循环，也就是说呼出的空气被输送给室内空气。
[0003]在病人插管时管在呼吸系统处的连接借助于在管处形成的管适配器来实现，其插入连接件的开口中。通常连接件以Y形状构造有经过折弯的臂，其中分别设有用于连接管适配器的以及连接吸入支路的和连接呼吸系统的呼出支路的开口。由于其形状这样的连接件称为Y型件。
[0004]为了抽取在呼吸系统中流动的呼吸气体的气体样品，在Y型件中可以引导抽取管穿过Y型件的壁。这样的抽取管特别是用于抽取呼出的呼吸气体的、即由病人呼出的气体的气体样品，以便例如确定其二氧化碳含量(Etco2)。
[0005]具有抽取管的Y型件例如在US5，213，096A中是已知的。在此抽取管穿过Y型件伸出至管接头的端部处，管可以经过风箱状构造的病人连接件连接该端部。病人连接件在此形成附加的容积，其在新生儿呼吸时可以起到负面的作用，因为新生儿的潮气容积仅仅处于5ml和IOml之 间。
[0006]Y型件在EP2359889A1中是已知的，其能直接地实现在管处形成的管适配器的插入。在此抽取管仅仅部分地伸入用于插入管适配器的连接件，以使得能插入管适配器。在抽取管的指向管适配器的端部处形成接片，该接片确保了，即在管适配器中的开口在插入时不能由抽取管覆盖或在极端情况下完全地封闭。
[0007]在Y型件中可能出现吸入的和呼出的呼吸气体的混合。特别是在测量呼出的呼吸气体的C02含量时应该进一步地避免与富含氧气的吸入的呼吸气体的混合。吸入的和呼出的呼吸气体的不期望的混合的减少在根据EP2359889A1的Y型件中由此而实现，即气体抽取直接在管适配器中的开口的上方实现。因此在呼出阶段期间保持的较少的流动由吸入呼吸气体主要在抽取管的上方流动，以使得能实现准确地确定EtCO2数值。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供了一种用于从呼吸循环中抽取气体的有利的设备，其中继续减少了吸入的和呼出的呼吸气体的混合。
[0009]该目的由根据权利要求1的设备而实现。
[0010]本发明的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的内容。
[0011]根据本发明的用于从呼吸循环中抽取气体的设备包括用于连接呼吸系统的吸入支路的第一子部段、用于连接呼吸系统的呼出支路的第二子部段和具有用于插入管适配器的管连接开口的第三子部段，其中第一子部段经由第一开口以及第二子部段经由第二开口通入第三子部段，此外根据本发明的设备包括抽取管，其从在第三子部段的壁中的壁开口出发利用具有抽出开口的第一端部延伸到第三子部段中，以使得抽出开口在插入管适配器的情况下基本上与在管适配器中形成的开口同心地布置，以及第一端部相对于呼出的呼吸气体在应用该设备的情况下主要地从在管适配器中的开口排出的方向布置在第一开口的边缘的以及第二开口的边缘的下方。在此第一端部具有端面，该端面将第一端部的限定抽取管的外壁的边缘与抽取管的围绕抽出开口的内壁连接。根据本发明至少40%的端面构造为漏斗形以及具有在130°和170°之间的张角。
[0012]经过第一端部的端面的漏斗形的区域促使，在连接管适配器时从在管适配器中的开口流出的呼出的呼吸气体至少部分地在管方向上返回转向并且在此形成涡流，该呼出的呼吸气体反向于端面的漏斗形的区域流动。这些涡流在第三子部段的下方在第一子部段的和第二子部段的开口的下方的区域中产生并且以这种方式、特别是位于在管适配器中的开口和抽出开口之间的区域中形成用于吸入的呼吸气体的屏障，该吸入的呼吸气体在呼吸循环的呼出期间从第一子部段流动至第二子部段。吸入的呼吸气体与由病人呼出的呼出的呼吸气体的混合经过呼出的呼吸气体的涡流特别是在抽出开口的区域中减少。在理想情况下由此未经混合的呼出的呼吸气体从在管适配器中的开口抵达抽出开口中。
[0013]经过根据本发明的设备由此能实现，这样运行呼吸系统，即吸入的呼吸气体也可以在呼出阶段期间通过吸入支路经过Y型件流入呼出支路中，而同时呼出的呼吸气体从Y型件中抽取并且能以很高的精度地进行在呼出的呼吸气体中的CO2浓度的测量。
[0014]在本申请的意义下这样地理解端面的区域的构造为漏斗形，即端面的漏斗形的区域将第一端部的边缘与抽取管的围绕抽出开口的内壁连接，而第一端部在抽取呼出呼吸气体流的方向上由第一端部的边缘处的直径逐渐变细至抽出开口的直径。在此不重要的是，是否线性地或以弯曲的曲线地实现锥形部(Verjilngung)。锥形部的具有不连续的曲线的设计方案例如经过 基本上直角的阶梯应该在这个概念下漏斗形地下降。
[0015]这样的角理解为张角，其在经过在直线之间的抽出开口的中心的横截面中，该直线在确定第一端部的边缘处的直径的这两个点与在抽取管的内壁上的分别紧邻这两个点的点连接的情况下得出，其确定抽出开口的直径。在线性的锥形部中这些直线由此位于这个平面上。
[0016]抽取管可以特别是构造为空心圆柱形。然而具有经过抽取管的全部长度或部分区域的抽取管也应该包括椭圆形、矩形或多边形以及不规律地形成的外横截面和/或内横截面。
[0017]抽出开口与在管适配器中形成的开口的基本上同心的布置进一步地理解为，在每一种情况下精确地同心的布置的偏差由于制造公差并且优选地也应该包括结构上的偏差，该结构上的偏差不影响或仅仅不明显地影响涡流形成的效应。优选地由于制造公差的偏差包括直至抽出开口的直径的20%的偏差以及直至抽出开口的直径的50%的结构上的偏差。
[0018]在本发明的优选的设计方案中，张角的角平分线基本上平行于一个方向，在该方向上呼出的呼吸气体在应用设备的情况下主要从连接的管适配器的开口排出至第三子部段中。[0019]当抽取管在第一端部的上方例如也可以倾斜于从管适配器中流出的呼出的呼吸气体的方向延伸时，与抽取管的气体的进一步的走向无关地经过第一端部的端面的漏斗形的区域的有利的指向，引起漏斗形的区域的与从连接的管适配器流动中流动的呼出的呼吸气体一起的尽可能均匀的流动，以使得能实现尽可能均匀的涡流。
[0020]有利地第一端部的边缘处的直径相对于管连接开口的直径的比例处于0.35和0.65之间。
[0021]此外有利的是，抽出开口的直径相对于在该第一端部的边缘处的直径的比例处于
0.125和0.4之间。
[0022]经过第一端部的以及抽出开口的尺寸的优选的选择特别能实现有效的涡流形成。在此在第一端部的边缘处的直径的选择和抽出开口的直径的选择已经对于自身而言考虑到对于涡流的形成的有利的作用。特别是然而有利的是参数范围，其也满足相对于管连接开口的直径的上面所述的比例。
[0023]本发明的改进方案提出，在抽取管的第一端部处构造有至少一个接片，该接片比第一端部更远地延伸到第三子部段中，以使得管适配器能够最大直到接片地插入第三子部段中。
[0024]通过这种方式阻止了，管适配器压向第一端部，由此在管适配器中的开口可以在极端情况下封闭。由此经过至少一个接片确保了，呼出的呼吸气体总是径向于第一端部在第三子部段的内壁的方向上流动并且在这个区域中特别是可以形成涡流。这些接片在抽取管的端部处的接片的不同的设计方案在EP2359889A1中为本领域的技术人员所熟悉。在具有接片的实施方式中，这些接片覆盖第一端部的不被接片使用的构造为漏斗形的区域的端面的一部分。端面的构造为漏斗形的区域在这种情况下最大包括端面的没有由接片覆盖的区域。如果在这个申请中给出端面的由构造为漏斗形的区域覆盖的部分，该部分总是涉及不被接片支配的端面。
[0025]具有优点的是，抽取管的、在设备中延伸的部分经过隔板与第三子部段的、布置在第一开口和第二开口之间的内壁连接，以使得在应用设备的情况下从第一开口出发朝隔板的侧面流动的吸入的呼吸气体必须围绕抽取管和/或在隔板的下部穿流，以便能到达隔板的另一侧面以及在那里能经由第二开口流出。
[0026]有利地接片和隔板一体化地形成。
[0027]特别有利的是，第三子部段基本上垂直于经过第一子部段和第二子部段展开的平面延伸。
[0028]通过这种方式吸入的呼吸气体的流动方向从第一子部段进入第三子部段基本上垂直于从在管适配器中的开口流入第三子部段的呼出的呼吸气体的流动方向。由此围绕抽取管轻微地形成涡流并且需要涡流的较小的强度，以便从第一子部段流入的吸入的呼吸气体主要从位于第一开口和第二开口下方的区域排挤出。特别是吸入的呼吸气体的排出从位于在管适配器中的开口和抽出开口之间的区域是有利的。
[0029]本发明的主题也可以是具有根据本发明的设备的呼吸系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 在下面结合在附图中示出的实施例详细地阐述本发明。附图示出:[0031]图1是以Y型件形式的根据本发明的设备，
[0032]图2是沿着根据图1的设备的A-A的横截面以及，
[0033]图3是沿着根据图1的设备的B-B的横截面。
[0034]相同的参考标号在附图中表示相同的内容。
【具体实施方式】
[0035]图1示意性地示出用于从呼吸系统的呼吸循环抽取气体的根据本发明的设备I底侧视图。出于简明的原因没有示出呼吸系统的气体的组件。其他的组件为本领域技术人员所熟知并且不是本发明的主题。呼吸系统至少包括用于调整和检测呼吸参数的呼吸仪器或可替换地麻醉仪器以及由呼吸仪器移动至设备I的包括至少一个呼吸软管的吸入支路，和用于从设备引导至呼吸仪器的包括至少一个呼吸软管的呼出支路。
[0036]设备I具有第一子部段2，呼吸系统的未示出的吸入支路与该第一子部段连接。第二子部段3与呼吸系统的未示出的呼出支路连接。第一子部段2和第二子部段3通入子部段4，其具有管连接开口 5，管适配器插入其中，以使得在应用设备I的情况下导入病人的空气管的管可以通过在构造在管中的管适配器直接插入管连接开口 5。出于简明的原因管适配器在图1中未示出并且放弃了示出管以及插管的病人。
[0037]如同图2示意性地示出，第一子部段2利用第一开口 6以及的人子部段3利用第二开口 7通入子部段4。在此第三子部段4在这个实施例中垂直于经过第一子部段2和第二子部段3展开的平面延伸。
[0038]当然不仅第一子部段2而且第二子部段3相对于经过第三子部段4延伸的轴线分别具有一个角度，其大于或优选地也可以小于90°。
[0039]从第三子部段4的在壁10中的壁开口 9出发抽取管8利用具有抽出开口 11的第一端部12延伸入第四子部段4中，以使得抽出开口 11基本上与管连接开口 5同心地布置，并且第一端部12比第一开口 6的边缘13和比第二开口 7的边缘14更加靠近管连接开口
5。第一端部12的端面25将其他抽取管8的围绕抽出开口 11的内壁8b与第一端部12的限定抽取管8的外壁8a的边缘24连接。如图2所示，端面25部分地构造为漏斗形，也就是说其具有构造为漏斗形的区域，该区域由后面说明的接片19，20中断。端面25的构造为漏斗形的区域具有在130°和170°之间的张角15并且覆盖了多于40%的没有接片支配的端面。在此端面25的构造为漏斗形的区域将第一端部12的边缘24与围绕抽出开口 11的内壁8b连接，而第一端部12同时在经过抽出开口 11抽取的呼出的呼吸气体流的方向上从第一端部12的边缘24处的直径26线性地逐渐变细到抽出开口 11的直径。
[0040]当然在未示出的实施例中锥形部也借助于朝向管连接开口开放的弯曲的曲线或同样朝向管连接开口开放的阶梯部(Stufe)而实现。
[0041]如果现在如同在图2和3那样示意性示出地管适配器17插入第三子部段4，端面25的构造为漏斗形的区域伞状地封盖在管适配器17中的开口 18。来自管适配器17的呼出的呼吸气体在呼出阶段期间主要在方向16上从开口 18流出至第三子部段4中。因为张角15的角平分线在实施例中平行于方向16，所以开口 18经过端面25的构造为漏斗形的区域均匀地封盖。
[0042]从开口 18流出的呼出的呼吸气体一方面部分地直接流入抽出开口 11中并且另一方面朝向端面25的构造为漏斗形的区域，以使得朝向端面25的构造为漏斗形的区域流动的呼出的呼吸气体部分地在管适配器17的方向上返回转向，由此产生涡流23，其如在图2中示意性示出的那样，直至延伸入在第一开口 6的边缘13以及第二开口 7的边缘14之间的区域和延伸入第一端部12，在第三子部段4的内壁处沿着在管适配器17的方向延伸的以及与从管适配器17 —起流出的呼出的呼吸气体再次在端面25的第一端部12或漏斗形的区域的方向上返回流动。吸入的呼吸气体到达在其中形成了涡流23的区域，该吸入的呼吸气体在运行呼吸系统时在呼出阶段期间从第一子部段2引导入第三子部段4，这种情况比起没有涡流的情况来处于更小的浓度中。特别是经过涡流23妨碍了，吸入的呼吸气体从第一子部段2在呼出阶段中能到达抽出开口 11的区域中。确切地说从在管适配器17中的开口 18流出的呼出的呼吸气体主要无需与富含氧气的呼出的呼吸气体混合地从连接第一子部段2的吸入支路到达抽出开口 11中并且在那里经由壁开口 9和未示出的软管以及由此到达同样未示出的分析设备，其中例如在呼出的呼吸气体中的二氧化碳浓度被确定。
[0043]经过抽取管8的第一端部12的特别的设计方案，具有至少40%的构造为漏斗形的端面25，其具有在130°和170°之间的张角，从第一子部段2出发在呼出阶段中流入第三子部段4的吸入的呼吸气体如同在气垫上那样引导至涡流23以及主要围绕抽取管8转向，并且然而经由在第二子部段中的第二开口7从设备I流出进入连接第二子部段3的呼出阶段。
[0044]为了给出吸入的呼吸气体流动从第一子部段2至第二子部段3的参考流动方向并且由此需要滑动到涡流23上，在抽取管8和在第三子部段4的布置在第一开口 6和第二开口 7之间的内壁22之间布置隔板21，以使得吸入的呼吸气体不是直接地在内壁22处沿着从第一开口 6可以留入第二开口 7，而是之前必须围绕抽取管8流动或者必须在隔板21的下方穿流更少的部分，以便到达第二开口 7。
[0045]对于设备I的特别有利的制造而言，隔板21 —体地与内壁22和抽取管8 一起形成。
[0046]当然也可能的是粘合、卡锁隔板21或者利用其他的技术人员所熟知的固定剂结合在抽取管8和内壁22之间。
[0047]接片19和接片20与抽取管8的第一端部12连接。接片19，20在面对管适配器17的侧面上具有基本上垂直于经过抽出开口 11延伸的轴线的面。接片19，20在此将端面25划分为两个子区域以及两个经过接片19，20形成的平坦的区域，这两个子区域与端面25的构造为漏斗形的区域一起形成。在此接片19，20比第一端部12更远地伸入第三子部段4，由此引起，管适配器17可以最大如此远地被推入，以使得其抵靠接片19和接片20。
[0048]由此从开口 18流出的呼出的呼吸气体自身在抵靠接片19，20的管适配器17中朝端面25的构造为漏斗形的区域流动并且从那里侧面地偏转，以使得形成前面说明的涡流23。
[0049]当然也可以设有仅仅一个接片或多于两个接片。优选地然而应用两个接片19和20，因为由此一方面确保了，推入的管适配器直到其抵靠两个面并且由此不倾斜地位于第三子部段中。可能在仅仅一个接片时出现倾斜，当管适配器17在第三子部段4中具有空隙。另外利用对两个接片的限定同时漏斗形地构造第一端部12的端面的尽可能大的关联的区域。[0050]特别有益的是，接片19如同在实施例中示出地与隔板21和第一端部12 —体地连接。当然接片19同样如同接片20那样也经过由技术人员熟知的固定可能性、例如粘合固定在隔板21上和/或固定在抽取管8的第一端部12的端面上。
[0051]在附图示出的实施例中张角的角平分线平行于方向16，在该方向上呼出的呼吸气体从管适配器17的所述18排出。当然涡流形成那么已经实现，即张角15的角平分线基本上平行于方向16。基本上在此这样理解，平行性的偏差处在通常的制造公差的数量级中、SP在直至1°的范围中。当然那么也还形成涡流，即张角15的角平分线基本上不平行于方向16，而是具有大于1°的偏差。在此适用的是，角越接近0°，涡流23的形成越有效地实现。
[0052]在实施例中抽取管8基本上与第三子部段4的管连接开口 5同心地布置。当然抽取管8也可以倾斜地引导入第三子部段4中。仅仅需要的是，抽出开口 11基本上与管连接开口 5同心地布置，由此端面25的构造为漏斗形的区域可以均匀地伞状地封盖通常在管适配器17中布置的开口 18。
[0053]根据本发明的设备I可以不仅应用在急诊治疗中也应用在麻醉系统中。特别有利的是根据本发明的设备I在呼吸系统中的应用，该呼吸系统用于新生儿的呼吸。经过管适配器17的直接的插入设备I中在管和设备I直接的死点容积保持得尽可能地小，而同时经过抽取管8的第一端部12的根据本发明的设计方案在呼出的呼吸气体中的CO2含量的精确的测量那么也是可能的，在呼出阶段期间吸入的呼吸气体的流动引导经过设备I。
[0054]附图标记说明
[0055]I用于抽取气体的设备
[0056]2第一子部段
[0057]3第二子部段
[0058]4第三子部段
[0059]5管连接开口
[0060]6 第一开口
[0061]7 第二开口
[0062]8抽取管
[0063]8a抽取管的外壁
[0064]8b抽取管的内壁
[0065]9 壁开口
[0066]10 壁
[0067]11抽出开口
[0068]12抽取管的第一端部
[0069]13第一开口的边缘
[0070]14第二开口的边缘
[0071]15张角外直径
[0072]16方向，在该方向上主要从管流出
[0073]17管适配器
[0074]18在管适配器中的开口
[0075] 19 接片[0076]20 接片
[0077]21 隔板
[0078]22 内壁
[0079]23 涡流
[0080]24第一端部的边缘
[0081]25第一端部的端面
[0082]26在第 一端部的边缘处的直径。
【权利要求】
1.一种用于从呼吸循环中抽取气体的设备(1)，包括: -用于连接呼吸系统的吸入支路的第一子部段(2)， -用于连接所述呼吸系统的呼出支路的第二子部段(3)， -具有用于插入管适配器的管连接开口(5)的第三子部段(4)， -其中所述第一子部段(2)经由第一开口(6)以及所述第二子部段(3)经由第二开口(7)通入所述第三子部段(4)， -所述设备还包括抽取管(8)，所述抽取管从在所述第三子部段(4)的壁(10)中的壁开口(9)出发利用具有抽出开口(11)的第一端部(12)延伸到所述第三子部段(4)中，以使得所述抽出开口(11)在插入所述管适配器(17)的情况下基本上与在所述管适配器中形成的开口(18)同心地布置，以及所述第一端部相对于呼出的呼吸气体在应用所述设备的情况下主要从在所述管适配器中的所述开口(18)排出的方向(16)布置在所述第一开口(6)的边缘(13)的以及所述第二开口(7)的边缘(14)的下方，其中所述第一端部具有端面(25)，所述端面使所述第一端部(12)的限定所述抽取管(8)的外壁(8a)的边缘(24)与所述抽取管(8)的围绕所述抽出开口(11)的内壁(Sb)连接，其特征在于，至少40%的所述端面(25)构造为漏斗形并且具有在130°和170°之间的张角(15)。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述张角(15)的角平分线基本上平行于所述方向(16)，在所述方向上呼出的所述呼吸气体在应用所述设备(1)的情况下主要从连接的所述管适配器(17)的所述开口(18)排出至所述第三子部段(4)中。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，在所述第一端部(12)的所述边缘(24)处的直径(26)与所述管连接开口(5)的直径的比例处于0.35和0.65之间。
4.根据权利要求1，2或3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述抽出开口(11)的直径与在所述第一端部(12)的所述边缘(24)处的所述直径(18)的比例处于0.125和0.4之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述抽取管(8)的所述第一端部(12)处构造有至少一个接片(19，20)，所述接片比所述第一端部(12)更远地延伸到所述第三子部段(4)中，以使得管适配器(17)能够最大直到所述接片(19，20)地插入所述第三子部段(4)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述抽取管(8)的、在所述设备(1)中延伸的部分经过隔板(21)与所述第三子部段(4)的、布置在所述第一开口(6)和所述第二开口(7)之间的内壁(22)连接，以使得在应用所述设备⑴的情况下从所述第一开口(6)出发朝所述隔板(21)的侧面流动的吸入的呼吸气体必须围绕所述抽取管(8)和/或在所述隔板(21)的下部穿流，以便能到达所述隔板(21)的另一侧面以及在那里能经由所述第二开口(7)流出。
7.根据权利要求5和6所述的设备(1)，其特征在于，所述接片(19)和所述隔板(21)一体化地构造。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述第三子部段(4)基本上垂直于经过所述第一子部段(2)和所述第二子部段(3)展开的平面延伸。
9.一种包括根据权利要求1至8中任一项所述的设备(1)的呼吸系统。
【文档编号】A61B5/097GK103930025SQ201280055010
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年11月12日 优先权日:2011年11月12日
【发明者】安德烈斯·布兰特, 拉尔夫·黑施, 格尔德·彼得, 迈克·达恩克 申请人:德尔格医疗有限责任公司