DE69532843T2

DE69532843T2 - Katheter mit Zerstäubungseinrichtung sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69532843T2
Application number: DE69532843T
Authority: DE
Inventors: George London Baran
Original assignee: Trudell Medical Ltd
Current assignee: Trudell Medical Ltd
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2015-06-20
Also published as: AU2169995A; JP2006289116A; JP2004081890A; KR960000256A; CA2152002A1; JPH0838607A; US6526976B1; IL114154A0; EP1433493B1; JP3746090B2; ZA954936B; RU2141351C1; JP3869412B2; AU700225B2; ATE527009T1; BR9502836A; NZ272354A; EP1433493A3; US20090107503A1; EP0692273A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf die Medikationsaerosolförderung und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf Fördersysteme für die Aufbringung von zerstäubter Medikation auf die Lungen, wobei Verbesserungen hinsichtlich der Förderraten, der Wirkungsgrade und der Kontrolle erzielt werden.
Viele Medikationstypen lassen sich einem Patienten über den Atemtrakt verabreichen. Eine durch den Atemtrakt geförderte Medikation kann vom Inhalationsatem des Patienten in Form von Schwebeteilchen (z.B. eines Aerosols oder eines Nebels) in die Lungen transportiert werden, wo die Medikation durch die dünne Membran der Alveolen hindurchgeht und in die Blutbahn des Patienten gelangt. Die Förderung der Medikation über den Atemtrakt kann in vielen Fällen bevorzugt werden, weil die auf diesem Wege abgegebene Medikation sehr schnell in die Blutbahn gelangt. Außerdem kann die Förderung der Medikation zu den Lungen bevorzugt werden, wenn die Medikation bei einer Behandlung einer Krankheit oder eines Zustandes eingesetzt wird, der sich auf die Lungen auswirkt, um die Medikation physikalisch möglichst nahe an dem erkrankten Bereich anzuwenden bzw. sie gezielt zu diesem zu leiten. Obwohl die Förderung der Medikation über den Atemtrakt schon viele Jahre lang eingesetzt wird, gibt es Schwierigkeiten, die mit Systemen nach dem bisherigen Stand verbunden sind, die deren Einsatz und Anwendung begrenzt haben. Beispielsweise haben herkömmliche Verfahren nur begrenzte Medikationsförderraten sowie eine begrenzte Effizienz und Steuerungsmöglichkeit hinsichtlich der Förderung bereitgestellt. Herkömmliche Verfahren für die Aerosolförderung führten dazu, dass ein wesentlicher Teil der Arzneimittel nicht zu den Lungen gefördert werden konnte, und dadurch möglicherweise verschwendet wurde, oder möglicherweise zu anderen Teilen des Körpers, z.B. der Luftröhre, gefördert wurde.
Aerosole sind im Allgemeinen kurzlebig und können sich in größeren Teilchen oder Tröpfchen relativ schnell ablagern. Außerdem können Aerosole aufeinander oder auf anderen Gegenständen aufprallen, sich als Sediment ablagern, diffundieren, oder sich wieder vereinigen. Aerosolteilchen können außerdem während ihrer Bewegung einem hydroskopischem Wachstum unterliegen. Die Förderung von Arzneimitteln in Form von Schwebeteilchen erfordert die Umwandlung des Arzneimittels, das in flüssiger Form vorliegen kann, in ein Aerosol, dessen Applikation anschließend relativ schnell am Atemtrakt erfolgen muss. Ein zu diesem Zwecke eingesetztes Gerät ist ein Inhalator. Inhalatoren können eine Flüssigkeit zerstäuben, um ein Aerosol zu erzeugen, das eine Person über den Mund oder die Nase inhaliert. Inhalatoren stellen normalerweise nur eine begrenzte Förderung der Medikation zu den Lungen bereit, da der größte Teil der Medikation auf dem Belag des Atemtraktes abgelagert wird. Es wird geschätzt, dass nicht mehr als 10–15 % eines auf diese Weise inhalierten Aerosols die Alveolen erreichen.
Die Aerosolförderung einer Medikation zum Atemtrakt des Patienten kann auch ausgeführt werden, während der Patient intubiert ist, d.h. wenn ein Endotrachealtubus in der Luftröhre des Patienten positioniert ist, um die Atmung zu unterstützen. Wenn ein Endotrachealtubus in einem Patienten positioniert ist, kann ein proximales Ende des Endotrachealtubus an ein mechanisches Beatmungsgerät angeschlossen werden, wobei sich das distale Ende in der Luftröhre befindet. Es kann ein Aerosol zum Luftstrom im Beatmungsgeräte-Kreislauf des Endotrachealtubus hinzugefügt werden und von der Inhalation des Patienten zu den Lungen transportiert werden. Ein signifikanter Anteil der aerosolierten Medikation kann sich im Endotrachealtubus ablagern und die Förderrate des Arzneimittels zu den Lungen bleibt ebenfalls relativ niedrig und nicht vorhersehbar.
In US-A-4739756 wird ein Endotrachealtubus offenbart, der dafür ausgelegt ist, ein Aerosol zu den Lungen eines Patienten zu fördern. Mehrfachöffnungen sind um das distale Ende eines Beatmungslumen herum angeordnet und kommunizieren mit einem einzigen Medikamenten-Versorgungslumen.
Die niedrigen und nicht vorhersehbaren Förderraten der Aerosolfördersysteme nach dem bisherigen Stand der Technik haben die Medikationstypen, die über den Atemtrakt gefördert werden, eingeschränkt. Für neue Medikationen, die relativ teuer sind, kann der Anteil der verschwendeten Arzneimittel einen signifikanten Kostenfaktor hinsichtlich des Preises der Therapie darstellen. Deshalb wäre es vorteilhaft, die Förderrate bzw. den Wirkungsgrad für die Förderung eines Arzneimittels zu den Lungen zu erhöhen.
Außerdem ist in Erwägung zu ziehen, dass einige zu den Lungen geförderte Aerosole ungünstige Nebenwirkungen haben können, z.B. radioaktive Tracer, die zur Lungenszintigraphie eingesetzt werden. Deshalb wäre es vorteilhaft, die geförderte Gesamtmedikationsmenge möglichst klein zu halten, und zwar bei gleichzeitiger Beibehaltung der Wirksamkeit der Medikation durch Bereitstellung der gleichen oder einer größeren Medikationsmenge an der gewünschten Stelle im Atemtrakt.
Außerdem sind einige Medikationen effektiver, wenn sie in bestimmten Teilchengrößen gefördert werden. Folglich soll ein verbessertes Aerosolfördersystem verbesserte Förderraten und -wirkungsgrade bereitstellen, und zwar unter Berücksichtigung der Aerosolteilchengröße.
Es kann ferner wichtig sein, bestimmte Medikationen in spezifischen, kontrollierten Dosierungen zu verabreichen. Die bisherigen Verfahren der Aerosolförderung sind nicht nur ineffizient, sondern stellen auch keine zuverlässigen Mittel bereit, um die geförderten Dosierungen zu kontrollieren.
Es wäre ferner vorteilhaft, die Medikation, wie gewünscht, zu einem spezifischen Luftröhrenast oder zu spezifischen Gruppen von Luftröhrenästen leiten zu können, während die Förderung von Medikation zu anderen Teilen der Lungen vermieden wird.
Unter Berücksichtigung dieser und anderer Erwägungen könnte die Aerosolförderung über den Atemtrakt sogar in einem noch größeren Rahmen eingesetzt werden und ein wirksames Mittel für die Medikationsabgabe werden, wenn die Förderrate und der Wirkungsgrad der Förderung verbessert werden könnte.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Apparat zur kontrollierten und effizienten Arzneimittelgabe an einen Patienten bereitgestellt, wobei die Förderung des Arzneimittels über das Atmungssystem des Patienten erfolgt. Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Katheter zur Abgabe eines Arzneimittelaerosols an die Lungen eines Patienten bereitgestellt, wobei der Katheter Folgendes umfasst: einen Katheterschaft, der ein Flüssigkeitslumen aufweist, das im Schaft mittig angeordnet ist und für die Förderung eines Arzneimittels in flüssiger Form ausgelegt ist; eine Vielzahl von Gaslumen, die auf dem Umfang um das Flüssigkeitslumen herum angeordnet ist und zur Förderung eines Gases ausgelegt ist; eine distale Flüssigkeitsöffnung, die mit dem Flüssigkeitslumen kommuniziert; und eine Vielzahl von distalen Gasöffnungen, die mit der Vielzahl von Gaslumen kommuniziert, wobei die Vielzahl von Gasöffnungen zur distalen Flüssigkeitsöffnung ausgerichtet ist, damit ein flüssiges, aus der Flüssigkeitsöffnung gefördertes Arzneimittel zerstäubt wird.
Der Zerstäubungskatheter, der ein Katheter mit Zerstäubungseinrichtung ist, wird im Atmungssystem des Patienten so positioniert, dass sich ein distales Ende des Zerstäubungskatheters im Atmungssystem befindet und sich ein proximales Ende außerhalb des Körpers befindet. Der Zerstäubungskatheter kann zusammen mit einem Endotrachealtubus eingesetzt werden und lässt sich vorzugsweise aus dem Endotrachealtubus entfernen. Der Zerstäubungskatheter fördert Arzneimittel in flüssiger Form zum distalen Ende, an dem das Arzneimittel von einem Druckgas oder einem anderen Zerstäubungsmittel zerstäubt wird. Das zerstäubte Arzneimittel wird durch die Patientenatmung, die von einem Beatmungsgerät unterstützt wird, zu den Lungen des Patienten gefördert. Beim Zerstäubungskatheter werden alternative Bauweisen unter Berücksichtigung von anatomischen Erwägungen und der Eigenschaften des zu zerstäubenden Arzneimittels integriert, um eine kontrollierte und effiziente Förderung des Arzneimittels bereitzustellen.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Herstellungsverfahren für einen Katheter gemäß der obigen Spezifikation, der aber einen konisch zulaufenden, distalen Spitzenbereich aufweist, wobei der Katheter distale Öffnungen mit kleinen Abständen hat, für deren Abmessungen und Abstände geringe Toleranzen zur Anwendung kommen, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Bereitstellen einer relativ großen, extrudierten Polymer-Multilumen-Schlauchleitung;
Aufheizen eines Teils der Schlauchleitung auf eine Übergangstemperatur der Schlauchleitung;
Auslängen dieses Teils der Schlauchleitung, um einen konischen Abschnitt mit einem Reckverhältnis im Bereich zwischen 2 bis 1 und 20 bis 1 zu formen, so dass die Lumen einen zunehmend engeren Zwischenraum im konischen Bereich aufweisen; und
Formen einer Vielzahl von Öffnungen an einem distalen Ende des konischen Abschnittes, wobei die Vielzahl von Öffnungen für die Zerstäubung einer Flüssigkeit, die durch eines der Lumen gefördert wird, ausgelegt ist, damit ein Aerosol mit einem Gas gebildet wird, das durch die anderen Lumen gefördert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Darstellung im zusammengebauten Zustand der Ausführungsform von 1.
2A ist eine Schnittdarstellung des Zerstäubungskatheters der 1 und 2.
3 ist eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform des in 1 und 2 dargestellten Endotrachealtubus.
4 ist eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittlinie a–a' der alternativen Ausführungsform des in 3 gezeigten Endotrachealtubus, ohne den angebrachten Zerstäubungskatheter.
5 ist eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittlinie b–b' der alternativen Ausführungsform des in 3 gezeigten Endotrachealtubus, mit dem angebrachten Zerstäubungskatheter.
6 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform des Zerstäubungskatheters der 1 und 2, der in der Luftröhre eines Patienten, der nicht intubiert ist, angeordnet ist.
7 ist eine perspektivische Darstellung eines distalen Endes eines alternativen Zerstäubungskatheters gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
8 ist eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform von 7, bei der das Flüssigkeitslumen in einem geschlossenen Zustand dargestellt ist.
9 ist eine perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform von 8, bei der das Flüssigkeitslumen in einem geöffneten Zustand dargestellt ist.
10 ist eine perspektivische Darstellung eines distalen Endes eines alternativen Zerstäubungskatheters gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
11 ist eine perspektivische Darstellung eines distalen Endes eines anderen alternativen Zerstäubungskatheters gemäß eines Ausfühungsbeispiels der Erfindung.
12 ist eine perspektivische Darstellung eines distalen Endes eines weiteren alternativen Zerstäubungskatheters gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
13 ist eine perspektivische Darstellung eines distalen Endes eines anderen alternativen Zerstäubungskatheters gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
14 ist eine perspektivische Darstellung eines distalen Endes eines weiteren alternativen Zerstäubungskatheters gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
15 ist eine perspektivische Darstellung eines alternativen Katheters, der als Ausführungsform der Erfindung dienen kann und eine Zentriervorrichtung aufweist.
16 ist eine Seitenansicht des Katheters von 15, der mit einer alternativen Zentriervorrichtung ausgeführt ist.
17 ist eine Seitenansicht des Katheters von 15, der mit einer weiteren alternativen Zentriervorrichtung ausgeführt ist.
18 ist eine Seitenansicht des Katheters von 15, der mit noch einer anderen alternativen Zentriervorrichtung ausgeführt ist.
19 ist eine Seitenansicht des Katheters von 18, der in einem anderen Einsatzstadium dargestellt ist.
20 ist eine Seitenansicht eines distalen Endes eines Zerstäubungskatheters, das in der Luftröhre eines Patienten angeordnet ist, wobei ein unerwünschter Zustand gezeigt wird.
21 ist eine der 20 ähnliche, perspektivische Darstellung eines alternativen Katheters und Endotrachealtubus, bei der bezüglich des den in 20 dargestellten Zustandes Abhilfe geschaffen wird.
22 zeigt einen alternativen Katheter und Endotrachealtubus gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, der in der Luftröhre eines Patienten angeordnet ist.
23 zeigt einen alternativen Katheter gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
24 ist ein Schema, das eine Arzneimittelreservoir- und Druckbeaufschlagungs-Baugruppe zeigt.
25 ist ein Schema, das dem von 24 ähnlich ist und eine alternative Arzneimittelreservoir- und Druckbeaufschlagungs-Baugruppe zeigt.
26 ist eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinie c–c' von 25.
27 ist eine Seitenansicht des Durchflusssystems für einen Katheter, mit einer optionalen Befeuchtungs- und Heizanordnung.
28 ist eine Seitenansicht eines Durchflusssteuerungs-Systems, das zusammen mit einem Katheter zur Druckbeaufschlagung des Flüssigkeitsdurchflusslumens eingesetzt wird.
29 ist eine Ansicht ähnlich der von 28, die das Durchflusssteuerungs-System von 28 in einem anderen Einsatzstadium zeigt.
30 ist eine perspektivische Darstellung, die ein vollständiges Zerstäubungskathetersystem einschließlich der Sensoren zeigt.
31 zeigt eine Schnittdarstellung eines Katheters mit der Realisierung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung und einschließlich eines Sensors.
32 zeigt eine alternative Ausfühungsform des in 31 dargestellten Katheters.
33 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines in einen Absaugkatheter integrierten Zerstäubungskatheters.
34 ist eine detaillierte Schnittdarstellung des Spitzenteils der Ausführungsform von Absaugkatheter und Zerstäubungskatheter von 33.
35 ist eine perspektivische Darstellung des Katheters von 33, der in einem Endotrachealtubus im Atmungssystem eines Patienten angeordnet ist.
36 ist eine Querschnittsdarstellung der Ausführungsform von 33.
37 ist eine perspektivische Darstellung, die der von 35 ähnlich ist und den vorgeschobenen Absaugkatheter während eines weiteren Einsatzstadiums zeigt.
38 ist eine Seitenansicht eines proximalen Endes eines Endotrachealtubus, die eine Anordnung zur Aufnahme eines Absaugkatheters und eines Zerstäubungskatheters in den Endotrachealtubus zeigt.
39 ist eine alternative Ausführung zu der in 38 gezeigten Ausführung.
40 ist eine weitere alternative Ausführung zu der in 38 gezeigten Ausführung.
41 zeigt einen Katheter gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei der die Funktion der Aerosolförderung durch Zerstäubung integriert ist.
42 zeigt einen weiteren Katheter gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei der die Funktion der Aerosolförderung durch Zerstäubung integriert ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung erleichtert die Bereitstellung einer kontrollierten und effizienten Abgabe einer aerosolierten Medikation an die Lungen eines Patienten, indem eine Medikation an einem distalen Ende eines im Atemtrakt angeordneten Katheters zerstäubt wird. Überall in dieser Beschreibung und in diesen Patentansprüchen wird der Zerstäubungskatheter mit dem Einsatzzweck der Förderung von Arzneimitteln oder der Förderung einer Medikation beschrieben. Es ist beabsichtigt, dass die Begriffe "Medikation" und "Arzneimittel" so zu verstehen sind, dass sie andere Agenzien einschließen, die zu den Lungen für diagnostische oder therapeutische Zwecke, wie beispielsweise Tracers, oder zur Befeuchtung, gefördert werden können.
ZERSTÄUBUNGSKATHETER – GRUNDKONFIGURATION
Die 1 und 2 zeigen einen Endotrachealtubus 10, bei dem es sich um einen herkömmlichen Endotrachealtubus handeln kann. Der Endotrachealtubus 10 kann eine aufblasbare Manschette 12 aufweisen, die in der Nähe von dessen distalem Ende angeordnet ist, um die Positionierung des Tubus 10 in der Luftröhre des Patienten zu erleichtern. Alternativ kann es sich bei dem Endotrachealtubus 10 um eine Ausführung ohne aufblasbare Manschette handeln. Die aufblasbare Manschette 12 ist über ein separates Fülllumen im Endotrachealtubus 10 mit einem proximalen Formstück 13, das zum Anschluss an eine Quelle eines Füllgases dient, verbunden (nicht dargestellt). Der Endotrachealtubus 10 hat ein proximales Ende, das mit einem Verteilerformstück 14 verbunden ist. Das Formstück 14 hat einen Anschluss 15, mit dem der Anschluss an einen Beatmungsgeräte-Kreislauf erfolgen kann (nicht dargestellt). Das Formstück 14 umfasst auch einen weiteren Anschluss 16, der die Einführung eines separaten Katheters in den Endotrachealtubus vom proximalen Ende aus ermöglicht. Das Formstück 14 kann hinsichtlich der Ausführung dem Kniestück ähnlich sein, das im US-Patent mit der Nr. 5,078,131 (Foley) beschrieben ist, dessen gesamte Offenbarung hier unter Bezugnahme aufgenommen wird. In 1 ist ein Zerstäubungskatheter 20, der hier zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung beschrieben wird, in einer Lage angeordnet, in der er für die Einführung über das proximate Formstück 14 in ein Beatmungslumen 22 des Endotrachealtubus 10 bereitsteht. In 2 ist der Zerstäubungskatheter 20 ganz im Endotrachealtubus 10 positioniert, wobei ein proximales Ende aus dem Anschluss 16 des proximalen Formstückes 14 herausragt.
An einem proximalen Ende des Zerstäubungskatheters 20 befindet sich ein Verteiler 24. Der Verteiler 24 umfasst mindestens einen Gasanschluss 28 und einen Flüssigkeits(arzneimittel)anschluss 32. Diese Anschlüsse 28 und 32 können herkömmliche Befestigungsmittel aufweisen, wie z.B. Formstücke in Luer-Lock-Ausführung. Zusätzlich können diese Anschlüsse 28 und 32 auch Verschlusskappen 31 umfassen, die sich zum Verschließen der nicht verwendeten Anschlüsse einsetzen lassen und geöffnet werden können, wenn der Anschluss an eine Gasquelle oder eine Flüssigkeitsquelle gewünscht wird. Optional kann der Verteiler 24 auch einen Filter umfassen, der hinsichtlich seiner Anordnung entweder mit dem Gasanschluss 28 oder dem Flüssigkeitsanschluss 32 oder beiden Anschlüssen fluchtet, um Lumenverschlüsse durch Schwebstoffteilchen zu verhindern. Der Zerstäubungskatheter 20 umfasst mindestens zwei separate Lumen (gemäß der Darstellung in 2A). Ein erstes Lumen 33 wird zur Förderung eines flüssigen Arzneimittels eingesetzt und kommuniziert mit dem Anschluss 32 am Verteiler 24. Das andere Lumen 34 wird zur Förderung eines Druckgases eingesetzt und kommuniziert mit dem Anschluss 28 am Verteiler 24. Das Flüssigkeitslumen 33 kommuniziert mit einer distalen Flüssigkeitsöffnung 35 und das Gaslumen 34 kommuniziert mit einer distalen Gasöffnung 36 neben einem distalen Ende 37 des Zerstäubungskatheters 20. Die distale Öffnung 36 des Druckgaslumens 34 leitet das Druckgas über die distale Flüssigkeitslumen-Öffnung 35, wodurch die flüssige Medikation so zerstäubt wird, dass sie zu den Lungen des Patienten gefördert werden kann. Die distale Flüssigkeitsöffnung 35 kann offen sein oder mit einem Stopfen aus porösem Material oder einem Stopfen aus schwammartigen oder filzartigen Material versehen sein, der etwas aus der distalen Öffnung herausragt und der es gestattet, dass Flüssigkeit aus der Öffnung herausfließen kann, aber dennoch die Wahrscheinlichkeit verringert, dass Flüssigkeit von der Spitze herunterläuft.
Die Länge des Zerstäubungskatheters 20 sollte so ausreichend bemessen sein, dass das distale Ende 37 am gewünschten Ort im Atmungssystem angeordnet werden kann, während das proximale Ende (d.h. einschließlich des Verteilers 24) für den Arzt oder das andere medizinische Personal zugänglich ist, damit der Anschluss an geeignete, außerhalb des Patientenkörpers befindliche Gas- und Flüssigkeitsversorgungen vorgenommen werden kann. Folglich ist die Länge des Zerstäubungskatheters von der Größe des Patienten, in dem er eingesetzt wird, abhängig. Ein kurzer Zerstäubungskatheter kann bei kleineren Patienten, wie beispielsweise Kleinkindern oder Kindern, bevorzugt werden und für Erwachsene kann ein längerer Zerstäubungskatheter erforderlich sein. Beispielsweise kann ein Zerstäubungskatheter für Erwachsene eine Länge von ungefähr 45 cm aufweisen. Bei einer Ausführungsform befinden sich ungefähr 30 cm des Zerstäubungskatheters 20 im Endotrachealtubus 10. Der Zerstäubungskatheter kann durch den Mund des Patienten oder über einen Tracheostomietubus oder durch die Nasenwege in das Atmungssystem eingeführt werden. Der Zerstäubungskatheter kann auch dafür eingesetzt werden, ein Aerosol zu den Nasenwegen eines Patienten zu fördern, wobei dann die Länge entsprechend kürzer ist.
Wie nachstehend ausführlicher erläutert wird, erfordert die Erzeugung einer Aerosolfahne mit der gewünschten Geometrie, Teilchengröße, Geschwindigkeit usw., dass die distalen Gas- und Flüssigkeitsöffnungen kleine Abmessungen aufweisen. Wie ebenfalls nachstehend erläutert wird, sollten sich die distale Gasöffnung 36 und die distale Flüssigkeitsöffnung 35 in unmittelbarer Nähe zueinander befinden, um ein Aerosol mit den gewünschten Eigenschaften und der gewünschten Effizienz zu erzeugen. Außerdem sollten die Flüssigkeits- und Gaslumen im Zerstäubungskatheter für die Bereitstellung der gewünschten Arzneimittelförderraten und für den vernünftigen Betrieb mit angemessenen verfügbaren Druckquellen möglichst groß und an die anatomischen Anforderungen angepasst sein. Folglich weist der Zerstäubungskatheter 20 eine mehrstufige Konstruktion auf, mit einer größeren Schaftgröße und größeren Lumen in einem Hauptschaftabschnitt und einer kleineren Schaftgröße und kleineren Lumen in einem distalen Schaftabschnitt.
Wie in 2A dargestellt, besteht der Zerstäubungskatheter 20 aus einem Schaft 38, der einen Hauptabschnitt 39 und einen distalen Abschnitt 40 aufweist. Im Hauptschaftabschnitt 39 des Zerstäubungskatheters haben die Flüssigkeits- und Gaslumen 33 und 34 eine größere Abmessung als im distalen Schaftabschnitt 40. Beispielsweise können die Flüssigkeits- und Gaslumen jeweils einen Innendurchmesser von etwa 0,254 bis 0,760 mm (0,010 bis 0,030 Zoll) haben. Am äußersten proximalen Ende, wo der Hauptschaftabschnitt 39 mit dem Verteiler 24 verbunden ist, dürfen die Lumen sogar noch größer sein. Im distalen Schaftabschnitt 40 verjüngen sich die Flüssigkeits- und Gaslumen auf einen viel kleineren Innendurchmesser, wobei die Abmessungen des Flüssigkeitslumens etwa 0,051 bis 0,203 mm (0,002 bis 0,008 Zoll) betragen oder sogar noch kleiner sind und die Abmessungen der Gaslumen 0,051 bis 0,510 mm (0,002 bis 0,020 Zoll) betragen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Flüssigkeits- und Gasöffnungen 35 und 36 weniger als 3,175 mm (0,125 Zoll) voneinander entfernt, und am liebsten weniger als 0,762 mm (0,030 Zoll) voneinander entfernt, und bei einer am allermeisten bevorzugten Ausführungsform weniger als 0,025 mm (0,001 Zoll) voneinander entfernt. Bei einem Zerstäubungskatheter, der eine Gesamtlänge von 45 cm (17,72 Zoll) hat, kann der Hauptschaftabschnitt 39 etwa 25 cm (9,84 Zoll) betragen und der distale Schaftabschnitt 40 kann etwa 20 cm (7,87 Zoll) betragen. Außerdem können die Flüssigkeits- und Gaslumen, obwohl sie in 2A als nebeneinander angeordnet dargestellt sind, auch so ausgeführt sein, dass sie eine koaxiale oder sonst wie geartete Anordnung aufweisen. Ferner kann der Hauptschaftabschnitt 39, obwohl er mit einem einheitlichen Durchmesser und Querschnitt dargestellt ist, alternativ auch einen konisch zulaufenden Durchmesser und Querschnitt aufweisen, so dass der gesamte Schaft 38 längs seiner Länge konisch ist.
Der Zerstäubungskatheter 20 lässt sich entfernen und ist in Bezug auf den Endotrachealtubus 10 austauschbar. Dies bietet mehrere bedeutende Vorteile. Erstens kann der Zerstäubungskatheter 20 spezifisch ausgelegt und so gewählt werden, dass er die gewünschten Betriebseigenschaften aufweist, die für die Förderung der Medikation geeignet sind, die dem Patienten verabreicht werden soll. Zusätzlich sorgt der Umstand, dass der Zerstäubungstubus 20 entfernbar und austauschbar ist, für Vielseitigkeit und Flexibilität bezüglich der Therapie und Dosierungsform, die vom Arzt gewählt werden können. Beispielsweise muss eine Arztentscheidung, ob eine Medikation zum Atemtrakt gefördert werden soll und die Auswahl des Typs und der Dosierung der zu geförderten Medikation, vom Arzt erst nachdem der Endotrachealtubus schon im Patienten platziert ist, getroffen werden. Nachdem der Arzt den richtigen Typ der zum Patienten über den Atemtrakt geförderten Medikation ermittelt hat, kann der geeignete Zerstäubungskatheter ausgewählt und in den Endotrachealtubus eingeführt werden. Außerdem lässt sich der Zerstäubungskatheter 20 nach seinem Einsatz entfernen und es ist deshalb nicht erforderlich, dass der Zerstäubungskatheter im Patienten verbleibt und im Atemtrakt des Patienten oder im Endotrachealtubus 10 Platz wegnimmt, wenn er nicht länger benötigt wird. Ferner kann die Entscheidung bezüglich des richtigen Typs der Medikation jederzeit nochmals geändert werden, nachdem der Endotrachealtubus platziert wurde. Wenn eine andere Ausführung des Zerstäubungskatheters erforderlich ist, beispielsweise für Sterilitätszwecke, muss nicht auch der Endotrachealtubus ausgetauscht werden.
Ein weiterer Vorteil der Bereitstellung des Zerstäubungskatheters als separate, entfernbare Vorrichtung besteht darin, dass er sich in einer Vielzahl von anderen Instrumenten und/oder Vorrichtungen unterbringen lässt. Zum Beispiel wird der Zerstäubungskatheter der 1 – 5 beim Einsatz in einem Endotrachealtubus gezeigt; jedoch könnte der Zerstäubungskatheter auch innerhalb eines Bronchoskops, z.B. in einem Arbeitskanal eines Bronchoskops, positioniert werden. Der Zerstäubungskatheter könnte in jedem Instrument positioniert werden, das im Atemtrakt positioniert ist und das die Größe des Zerstäubungskatheters aufnehmen kann.
Der Zerstäubungskatheter kann mit röntgenstrahlenundurchlässigen Markierungen 41 zur Erleichterung der Positionierung und der Platzierung versehen werden. Die röntgenstrahlenundurchlässigen Markierungen 41 können durch röntgenstrahlenundurchlässige Metallbänder oder aufgeschrumpfte Bänder aus dotiertem röntgenstrahlenundurchlässigem Kunststoff bereitgestellt werden, die am Zerstäubungskatheter angebracht sind, oder alternativ können die Markierungen durch Dotieren des Kunststoffs des Zerstäubungskatheters mit einem röntgenstrahlenundurchlässigen Material bereitgestellt werden. Alternativ kann ein röntgenstrahlenundurchlässiger Farbstoff zur Flüssigkeit hinzugefügt werden, der vom Zerstäubungskatheter gefördert wird, um die Beobachtung zu unterstützen. Die Markierungen 41 können zur leichteren Erkennung abgestuft sein, oder sich alternativ über einen Teil oder über den ganzen Zerstäubungskatheter erstrecken. Bei wieder einer anderen Ausführungsform können die Markierungen durch Ultraschallreflektoren, z.B. aus einem strukturiertem Material, gebildet werden, die mit Hilfe eines Ultraschallsichtverfahren sichtbar sind. Der Zerstäubungskatheter kann auch einen Streifen 43 umfassen, der längs einer Seite des Schaftes verläuft (gemäß der Darstellung in den 5 und 6). Der Streifen 43 kann röntgenstrahlenundurchlässig oder ultraschallsichtbar sein und lässt sich zur Ermittlung der Drehausrichtung des Schaftes einsetzen. Der Streifen kann durch ein Coextrusionsverfahren oder durch Einbetten eines Drahtes in die Wand des Zerstäubungskatheters geformt werden.
Ein Verfahren, das angewendet werden kann, um die Positionierung des Zerstäubungskatheters zu erleichtern, ist die Überwachung des Druckes am distalen Ende des Endotrachealtubus während der Zerstäubungskatheter vorgeschoben wird. Die Überwachung des Druckes am Ende des Endotrachealtubus lässt sich über eines der Lumen des Endotrachealtubus bewerkstelligen. Die am proximalen Ende des Zerstäubungskatheters angeschlossene Gasquelle lässt sich so betreiben, dass ein Gas aus dem distalen Ende des Zerstäubungskatheters ausgestoßt wird, während der Zerstäubungskatheter vorgeschoben wird. Das aus dem distalen Ende des Zerstäubungskatheters ausgestoßene Gas wirkt sich auf den Druck aus, der durch den Endotrachealtubus hindurch erfasst wird. Wenn das distale Ende des Zerstäubungskatheters das distale Ende des Endotrachealtubus passiert, ändert sich der durch den Endotrachealtubus hindurch gemessene Druck abrupt, wodurch eine klare Anzeige des Ortes des distalen Endes des Zerstäubungskatheters bezogen auf den Endotrachealtubus bereitgestellt wird.
Der Zerstäubungskatheter kann auch einen Sicherheitsanschlag 44 umfassen, der sich längs eines proximalen Teils befindet und an einem Teil des proximalen Teils des Endotrachealtubus oder an einem daran befindlichen Formstück, wie in 2 dargestellt, anschlägt. Der Sicherheitsanschlag 44 stellt sicher, dass das distale Ende des Zerstäubungskatheters 20 bezüglich des distalen Endes 46 des Endotrachealtubus 10 korrekt positioniert ist und verhindert, dass das distale Ende 37 des Zerstäubungskatheters zu weit in die Luftröhre ragt. Zusätzlich zum Sicherheitsanschlag 44 kann auch der proximale Teil des Zerstäubungskatheters 20 Messmarkierungen 48 aufweisen, die dem Arzt, der das proximale Ende des Zerstäubungskatheters handhabt, eine Ermittlung der Position des distalen Endes 37 des Zerstäubungskatheters 20 bezogen auf ein distales Ende 46 des Endotrachealtubus 10 gestattet.
Der Zerstäubungskatheter 20 kann auch eine kritische Öffnung 49 umfassen, die sich an einem proximalen Teil des Zerstäubungskatheters befindet. Die kritische Öffnung 49 kann durch eine kleine kritische Öffnung geformt werden, die mit dem Gasdruckbeaufschlagungs-Lumen 34 des Zerstäubungskatheterschaftes in der Nähe des Verteilers 24 fluchtet. Die kritische Öffnung 49 ist so bemessen, dass wenn der Zerstäubungskatheter mit einem Durchfluss versorgt wird, der größer ist als dessen konstruktiver Betriebsdurchfluss, die kritische Öffnung nur den konstruktiven Betriebsdurchfluss durch die distale Gasöffnung hindurchlässt. Alternativ kann ein Sicherheitsventil im proximalen Teil des Katheterschaftes angeordnet sein. Das Sicherheitsventil würde so konstruiert sein, dass es bei einer Versorgung mit zu hohem Druck öffnen würde.
Zusätzlich kann der Zerstäubungskatheter eine Zentriervorrichtung 50 umfassen. Die Zentriervorrichtung 50 ist neben einem distalen Ende des Zerstäubungskatheterschaftes angeordnet und unterstützt die Zentrierung und Ausrichtung des distalen Endes des Zerstäubungskatheters, um eine verbesserte Leistungsfähigkeit bereitzustellen, wie nachstehend ausführlicher erläutert wird.
Der entfernbare Zerstäubungskatheter 20 kann in eine Aufbewahrungsumhüllung 51 eingeschlossen sein. Bei der Aufbewahrungsumhüllung 51 kann es sich um eine Ausführung handeln, die den Aufbewahrungsumhüllungen ähnlich ist, die zusammen mit Absaugkathetern eingesetzt werden. Die Aufbewahrungsumhüllung ist vorzugsweise flexibel, zusammenschiebbar bzw. ausziehbar, damit sich der einzuführende Katheter unterbringen lässt. Die Aufbewahrungsumhüllung 51 kann mit dem Formstück 14 verbunden sein. Die Aufbewahrungsumhüllung 51 lässt sich dazu einsetzen, den Zerstäubungskatheter 20 aufzunehmen, wenn er aus dem Endotrachealtubus 10 zurückgezogen wird. Die Aufbewahrungsumhüllung 51 ist dicht und kann den zurückgezogenen Zerstäubungskatheter in einem isolierten Zustand aufbewahren, wenn er vorübergehend aus dem Atmungssystem des Patienten entfernt wird. Außerdem kann der Arzt aufgrund der vorhandenen Aufbewahrungsumhüllung 51 den Zerstäubungskatheter in den Patienten nochmals einzuführen. Auf diese Weise lässt sich der Zerstäubungskatheter hinsichtlich eines Patienten begrenzt wiederverwenden und in einem sterilen Zustand aufbewahren, während er aus dem Patienten zurückgezogen wurde. Die Aufbewahrungsumhüllung 51 kann eine distale Hülse 53 haben, die sich längs der Schaftes des Zerstäubungskatheters so verschieben lässt, dass der Zerstäubungskatheter in das Beatmungslumen des Endotrachealtubus vorgeschoben oder in die Aufbewahrungsumhüllung 51 zurückgezogen werden kann. Die Hülse 53 kann eine darin befindliche, eng anliegende Dichtung 55 haben, die dazu ausgelegt ist, den Zerstäubungskatheter zu reinigen und/oder zu waschen, wenn er in die Umhüllung zurückgezogen wird. Alternativ kann sich eine Reinigungsdichtung 55 im Anschluss 16 des Verteilerformstückes 14 befinden.
Ein weiteres Merkmal, das sich zusammen mit bestimmten Verfahren einsetzen lässt, ist die Strahlungsabschirmung. Einige Verfahren, für die sich der Zerstäubungskatheter einsetzen lässt, können die Förderung von radioaktiven Mitteln, z.B. Tracern, zu den Lungen erforderlich machen. Um die Exposition in Bezug auf radioaktive Materialien möglichst klein zu halten, kann der Zerstäubungskatheter mit einer Abschirmung über seine gesamte Ausdehnung oder über einen beachtlichen Teil der Gesamtlänge des Katheters versehen sein. Die Abschirmung kann auch am Flüssigkeitsquellenreservoir bereitgestellt werden.
Der Zerstäubungskatheter ist vorzugsweise aus einem biokompatiblen, chemisch resistenten Polymer konstruiert, damit er für den Einsatz mit einer breiten Vielfalt von Arzneimitteln geeignet ist. Der Katheterschaft ist vorzugsweise klar, um die Visualisierung der Verunreinigungssubstanzen oder Verschlüsse der Innenlumen zu ermöglichen. Ferner besteht der Teil des Katheterschaftes, der das Flüssigkeitslumen 33 bildet, vorzugsweise aus einem wenig nachgiebigen Material. Bei einer vorliegenden Ausführungsform besteht der Katheterschaft aus einem Polymer, wie z.B. Polyethylen oder Nylon. Eine Polymer-Schlauchleitung ist mit Mehrfachlumen extrudiert, die sich für die separaten Gas- und Flüssigkeitslumen einsetzen lassen. Um einen Zerstäubungskatheter mit einem konisch zulaufenden, distalen Abschnitt 40 herzustellen, kann eine extrudierte Multilumen-Schlauchleitung in einem Teil derselben ausgelängt werden, um einen konisch zulaufenden, distalen Abschnitt 40 zu formen. Das Reckverhältnis lässt sich so auswählen, dass ein Zerstäubungskatheterschaft mit den gewünschten Abmessungen bereitgestellt wird. Das Reckverfahren dient dazu, die Lumen in distaler Richtung hinsichtlich der Abmessung sowohl kleiner zu machen als auch deren gegenseitigen Abstand zu verringern, bei gleichzeitig Aufrechterhaltung des proximalen Querschnittsprofils der Multilumen-Schlauchleitung. Das größere proximale Profil sorgt für eine größere Verschiebbarkeit im Katheterschaft und erleichtert die Herstellung durch die Vereinfachung des Verteileranschlusses. Das an der extrudierten Polymer-Schlauchleitung verwendete Reckverhältnis liegt in der Größenordnung von 2 bis 1, 5 bis 1 oder sogar so hoch wie 20 bis 1 oder noch höher. Vor dem Auslängen ist die extrudierte Polymer-Schlauchleitung vorzugsweise mit energiereicher Strahlung zu bestrahlen, um die Polymermoleküle zu vernetzen, so dass sich günstige Materialeigenschaften ergeben, z.B. bezüglich der Aufrechterhaltung der Öffnungsabmessungen und -toleranzen. Die für die Strahlung eingesetzte Energie kann etwa 10–700 kgy betragen. Nach dem Verfahrensschritt für die Vernetzung wird die Schlauchleitung auf ihre Übergangstemperatur aufgeheizt, und zwar zwischen ihrem Schmelz- und ihrem Glaszustand, und auf das gewünschte Verhältnis ausgelängt.
Als Alternative zum Auslängen der extrudierten Schlauchleitung kann der mehrstufige Zerstäubungskatheterschaft durch ein Blasenextrusionsverfahren geformt werden, bei dem der gewünschte konisch zulaufende, distale Abschnitt bei der Extrusion direkt im Schaft geformt wird. Wieder kann dieses Verfahren eingesetzt werden, um die Effizienz und die Zweckmäßigkeit hinsichtlich der Herstellung zu erhöhen. Eine weitere Alternative ist es, den mehrstufigen Schaft aus einer Kombination der Verfahren der Blasenextrusion und des Auslängens zu formen. Wieder eine andere Alternative zum Formen des gewünschten konisch zulaufenden Profils für den Zerstäubungskatheterschaft ist die Verwendung eines Materials, dass kaltgezogen werden kann, wie z.B. ein Polyethylen niedriger Dichte mit linearer Struktur, um eine scharfkantige Durchmessereinschnürung zu bewirken. Obwohl das Verfahren zum Formen der Schlauchleitung besonders für die Herstellung eines Zerstäubungskatheterschaftes geeignet ist, der für die Förderung von Arzneimitteln zum Atemtrakt eingesetzt wird, ist deutlich zu machen, dass sich das Verfahren genauso für die Herstellung von Aerosoldüsen für nichtmedizinische Zwecke einsetzen lässt. Alternativ kann der ganze Zerstäubungskatheterschaft oder ein Teil davon geformt werden, und zwar insbesondere an Stellen, wo enge Toleranzen bevorzugt werden, wie z.B. an der Spitze.
Nachdem der Schaft mit den gewünschten Stufen geformt wurde, wird er abgeschnitten und mit den anderen Bauteilen des Zerstäubungskatheters zusammengebaut. Obwohl der Zerstäubungskatheter vorzugsweise aus einem Polymer konstruiert ist, könnte er bei einer alternativen Ausführungsform aus anderen Materialien wie z.B. einem Metall, insbesondere einem schmiedbaren Metall, geformt werden, um das Auslängen, die Formgebung oder das Formen der Öffnung zu erleichtern. Während des Herstellungsprozesses kann der Zerstäubungskatheter mit Hilfe eines herkömmlichen Verfahrens, wie z.B. einem Gammastrahl- oder Elektronenstrahlverfahren, vorsterilisiert werden. Der Zerstäubungskatheter ist vorzugsweise nach Gebrauch bei einem einzigen Patienten wegwerfbar, lässt sich aber bis zu einem begrenzten Maße bei einem einzigen Patienten wiederverwenden, unter der Voraussetzung, dass die Kontamination , z.B. durch den Einsatz der oben beschriebenen Schutzumhüllung 51, verhindert werden kann. Der Zerstäubungskatheterschaft besitzt vorzugsweise eine solche Torsionssteifigkeit, dass die Drehung des proximalen Endes in einem Verhältnis von 1:1 auf das distale Ende übertragen wird. Der Zerstäubungskatheter kann auch mit einer antiseptischen Beschichtung versehen werden.
Die Arzneimittel-Förderraten hängen sehr stark von den Teilchengrößen ab, wobei größere Teilchen höhere Förderraten ermöglichen. Die Ausführungsformen des hier beschriebenen Zerstäubungskatheters können Teilchenverteilungen mit einer geometrischen Standardabweichung (GSD) zwischen 2 und 2,5 erzeugen. Es lassen sich Arzneimittel-Förderraten in einem Bereich zwischen etwa 5 und 1000 mg (0,005 – 1,0 ml) pro Minute erzielen. Es kann bei den meisten Durchflussraten durch Auswahl des Kathetertyps und Aerosolmengendurchsatzes eine Vielfalt von Teilchengrößenverteilungen erzeugt werden. Ein Aerosol dieses Typs lässt sich mit dem Zerstäubungskatheter unter Verwendung einer so niedrigen Gasdurchflussrate wie 0,1 Litern/Minute erzeugen.
Es gibt eine Anzahl von Faktoren, die sich auf die erzeugte Teilchengröße auswirken. Diese Faktoren umfassen: (1) den Gasöffnungsdurchmesser, (2) den Flüssigkeitsöffnungsdurchmesser, (3) den Außendurchmesser und die Geometrie des Flüssigkeitsförderschlauchs, (4) den Abstand zwischen den Gas- und Flüssigkeitsöffnungen, (5) die Gasförderrate und (6) den Druck der Flüssigkeit. Selbstverständlich hat die Größe der in der Flüssigkeit eventuell in Suspension vorhandenen Feststoffteilchen einen maßgeblichen Einfluss auf die erzeugte Aerosolteilchengröße. Daneben gibt es noch andere Faktoren die sich auf die Aerosolteilchengröße auswirken, wie die Eigenschaften der Flüssigkeit, z.B. Viskosität, Suspension, Oberflächenspannung und die Zusammensetzung des Treibgases; diese Faktoren haben jedoch eine geringere Auswirkung auf die Teilchengröße des Aerosols. Durch selektive Variation dieser Parameter kann die Größe und Größenverteilung der Aerosolteilchen von weniger als einem Mikron auf mindestens 10 Mikron geändert werden.
Die hier beschriebenen Zerstäubungskatheter eignen sich für die Förderung eines Aerosols durch Zerstäubung bei einer volumetrischen Teilchengrößenverteilung, die mit denen anderer Zerstäubungssysteme vergleichbar ist. Außerdem lassen sich durch Erzeugen eines Aerosols an einer Stelle in der Luftröhre, oder sogar tiefer in den Luftröhrenästen, Aufprallverluste im Trakt vermeiden. Durch Verringerung der Aufprallverluste kann es annehmbar sein, größere Teilchengrößen (z.B. größer als 5 Mikron) einzusetzen. Durch die Kombination von geringeren Aufprallverlusten und größeren Teilchengrößen lassen sich höhere wirksame Förderraten als bei bisherigen Systemen erzielen. Die Verringerung der Aufprallverluste würde es einer Ausführungsform des Zerstäubungskatheters ermöglichen, annehmbare Förderraten mit Aerosolteilchengrößen von größer als 5 Mikron bereitzustellen.
In den 3 – 5 wird ein Endotrachealtubus 52 und ein Zerstäubungskatheter bereitgestellt. Der Zerstäubungskatheter kann dem Zerstäubungskatheter 20, der in den 1 bis 3 dargestellt ist, ähnlich sein. In den 3 – 5 hat der Endotrachealtubus 52 außer seinem Hauptbeatmungslumen 60 ein Zusatzlumen 56. Einige Endotrachealtuben sind mit Zusatzlumen durch die Schaftwand versehen. Das Zusatzlumen 56 ist vorzugsweise so bemessen und ausgelegt, dass es den separaten Zerstäubungskatheter 20 aufnehmen kann. Diese Anordnung bietet einen Großteil der gleichen Vorteile wie die Anordnung der 1 bis 3. Zusätzlich kann bei dieser Anordnung das Zusatzlumen 56 mit einer distalen Öffnung 64 versehen werden, die die Lokalisierung und Ausrichtung des distalen Endes 37 des Zerstäubungskatheters 20 an einer gewünschten Stelle für Zerstäubungszwecke erleichtert.
Bei den in 1 – 5 dargestellten Anordnungen wird der Einsatz des Zerstäubungskatheters 20 zusammen mit einem Endotrachealtubus gezeigt, und zwar entweder einer herkömmlichen Ausführung 10, wie in den 1 und 2, oder einer Ausführung, die speziell für den Einsatz mit dem Zerstäubungskatheter, wie dem Endotrachealtubus 52 der 3 – 5, konstruiert wurde. Der Zerstäubungskatheter 20 lässt sich auch ohne einen separaten Endotrachealtubus einsetzen, d.h. der Zerstäubungskatheter kann bei einem Patienten eingesetzt werden, der nicht intubiert ist, wie dies in 6 gezeigt ist. Wenn er an einem spontan atmenden Patienten (ohne einen Endotrachealtubus) eingesetzt wird, ist der Patient richtig zu anästhetisieren und/oder der Atemwegsdurchlass des Patienten topisch zu anästhetisieren. Der Zerstäubungskatheter 20 wird im Atmungssystem eines Patienten positioniert, und zwar wird er hinter dem Bronchialseptum 68 in einen der Luftröhrenäste 72 der Lungen eingeführt. Alternativ lässt sich der Zerstäubungskatheter 20, wie gewünscht, auch proximal vom Bronchialseptum in der Luftröhre positionieren. Der Zerstäubungskatheter kann auch an Patienten eingesetzt werden, die Tracheotomietuben haben.
Bei der Anordnung von 6 wird ein Führungsmantel 73 eingesetzt. Der Führungsmantel 73 wird eingesetzt, um die Positionierung des Zerstäubungskatheters 20 im Atmungssystem des Patienten zu unterstützen. Der Führungsmantel 73 umfasst ein Lumen, durch den der Zerstäubungskatheter 20 an einen gewünschten Ort der Luftröhrenäste vorgeschoben werden kann. Um die Positionierung des Zerstäubungskatheters zu erleichtern, kann der Führungsmantel 73 ein vorgeformtes distales Ende aufweisen, damit die Lokalisierung des Mantels im gewünschten Atemwegsdurchlass erleichtert wird. Alternativ kann der Führungsmantel 73 ein distales Ende aufweisen, das vom Arzt erst vor der Einführung in die gewünschte Form gebracht wird. Der Führungsmantel 73 unterscheidet sich vom Endotrachealtubus 10 der 1–5 darin, dass er einen kleineren Außendurchmesser hat, so dass er in kleinere Atemwegsdurchlässe und tief in die Luftröhrenäste des Patienten bis hinter das Bronchialseptum 68 vorgeschoben werden kann. Der Innendurchmesser des Mantels 73 ist groß genug, so dass sich der Zerstäubungskatheter vorschieben lässt. Der Führungsmantel 73 ist besonders nützlich, wenn der Zerstäubungskatheter 20 tief in den Lungen des Patienten angeordnet wird, oder wenn der Zerstäubungskatheter ohne einen Endotrachealtubus eingesetzt wird. Der Führungsmantel 73 lässt sich auch mit einem Endotrachealtubus durch dessen Beatmungslumen hindurch einsetzen. Der Führungsmantel besteht vorzugsweise aus einem torsionssteifen Material, so dass das distale Ende des Führungsmantels auf die Drehung am proximalen Ende reagiert.
ERZEUGUNG DER AEROSOLFAHNE
Es ist herausgefunden worden, dass die Form der Aerosolfahne ein signifikanter Faktor hinsichtlich des Einflusses auf die Förderrate und den Wirkungsgrad der Medikationsförderung durch ein Aerosol sein kann. Im Allgemeinen ist es vorzuziehen, ein Aerosol zu erzeugen, dass eine Form hat, die den Teilchenaufprall neben der distalen Spitze des Zerstäubungskatheters, bei gegebener Position der Spitze und der um sie herum gegebenen Luftstrombedingungen, minimiert. Wenn zum Beispiel die Aerosolfahne breit ist, wird ein Teil des Arzneimittels im Ende des Endotrachealtubus oder an der Wand der Luftröhre oder einem anderen Atemwegsdurchlass verschwendet. Wenn andererseits die Fahne zu schmal oder die Geschwindigkeit zu hoch ist, kann ein übermäßiger Teil des Arzneimittels am Bronchialseptum des Patienten aufprallen. Im Allgemeinen ist eine niedrige Aerosolteilchengeschwindigkeit wünschenswert.
Einer der Gründe dafür ist, dass der Aufprall am Bronchialseptum durch den Ausstoß von Hochgeschwindigkeits-Aerosolteilchen vermieden werden soll. Hinzu kommt, dass es im Allgemeinen wünschenswert ist, eine möglichst breite Aerosolfahne zu haben, wobei gleichzeitig ein signifikanter Aufprall an den Wänden entweder des Endotrachealtubus oder des respiratorischen Atemwegsdurchlasses vermieden werden soll. Die Wirkungen der Geschwindigkeit und Geometrie der Aerosolfahne hängen von anatomischen Faktoren ab. Bei einigen Gegebenheiten kann eine schmale, schnelle Aerosolfahne, z.B. weg vom Bronchialseptum, gegenüber einer langsameren, breiteren Fahne vorzuziehen sein.
Bezüglich der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen können bestimmte Ausführungsformen vom Standpunkt der Vielseitigkeit her vorzuziehen sein, da sie eine Vielfalt von Medikationen, die verschiedene Viskositäten, Suspensionen, Oberflächenspannungen usw. aufweisen, fördern können. Andere Ausführungsformen können sich besser für die Förderung von spezifischen Medikationstypen oder die Förderung von Teilchen bestimmter Größe eignen.
In 7 ist eine Spitzenkonfiguration für einen Zerstäubungskatheter 132 dargestellt. Bei dem Zerstäubungskatheter 132 kann es sich entweder um eine autonome Zerstäubungskatheter-Ausführung oder um eine in einen Endotrachealtubus entweder entfernbare, wie in 1 – 5, oder nicht entfernbare Ausführung handeln.
Die Spitze 133 des Katheters 132 ist mit einer Vielzahl von Lumen ausgebildet, die in einer Vielzahl von Öffnungen enden. Ein inneres Lumen 134 wird für die Förderung der flüssigen Medikation eingesetzt und die da herum angeordneten Lumen 135 fördern das Druckgas, das zur Zerstäubung der Flüssigkeit verwendet wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Öffnung des Flüssigkeitslumens 134 mit einem festen Abstand bezogen auf die Öffnungen der um sie herum angeordneten Gaslumen 135 zentriert ist. Bei der Ausführungsform von 7 kann sich die Mehrfach-Lumenkonstruktion über den ganzen Weg zurück bis zum proximalen Ende des Zerstäubungskatheters 132 erstrecken oder alternativ kann nur ein distales Segment die Mehrfach-Gaslumenkonfiguration aufweisen; in letzteren Fall wird das Druckgas durch ein einziges proximales Lumen gefördert, das mit dem distalen Mehrfachlumen verbunden wird.
8 und 9 zeigen eine alternative Ausführungsform 136 der Mehrfachlumen des Zerstäubungskatheters von 7. Die Ausführungsform in den 8 und 9 ist nützlich, wenn gewünscht wird, das Aerosolarzneimittel mit einer gepulsten Förderung bereitzustellen. Die gepulste Förderung lässt sich zeitlich so steuern, dass sie synchron zur Inhalation des Patienten erfolgt und das Aerosol nicht verschwendet wird, wenn der Patient ausatmet. Ein Nachteil hinsichtlich der gepulsten Förderung ist, dass das Aerosol von der Spitze des Zerstäubungskatheters herunterlaufen kann, wenn der auf die Flüssigkeit ausgeübte Druck verringert wird, um die Pulsation zu bewirken. Um dieses mögliche Problem zu vermeiden, wird der Zerstäubungskatheter 136 mit einem Flüssigkeitslumen-Verschluss versehen, wenn der darauf ausgeübte Druck verringert wird. Wie bei der zuvor beschriebenen Konstruktion hat der Zerstäubungskatheter 136 in den 8 und 9 ein mittig angeordnetes Lumen 137 zur Förderung eines flüssigen Arzneimittels und eine Vielzahl von Lumen 138, die das mittige Lumen 137 umgeben, zur Förderung eines Druckgases, das dazu dient, die Flüssigkeit an der distalen Öffnung 139 zu zerstäuben. Bei dieser Anordnung ist der Katheter 137 einerseits aus einem Material mit geringer Nachgiebigkeit im Außenwandbereich 140 und andererseits aus einem Material mit hoher Nachgiebigkeit im Bereich 141, der das mittig angeordnete Flüssigkeitslumen 137 umgibt, geformt. Diese Unterschiede hinsichtlich der Nachgiebigkeits-Eigenschaften lassen sich im Katheterschaft durch Coextrusion einer einzelnen Röhre mit verschiedenen Materialien realisieren. Beim Einsatz der Ausführungsform der 8 und 9 wird ein konstanter, relativ hoher Druck auf das Gas in den Lumen 138 ausgeübt. Das flüssige Arzneimittel wird über das Lumen 137 gefördert und die Druckpulse werden von einer externen Förderquelle, wie einer Pumpe, auf die Flüssigkeit aufgebracht. Wenn der Druck im Flüssigkeitslumen 137 niedrig ist, verformt der hohe Druck in den Gaslumen 138 das nachgiebige innere Material 141, wodurch die Kompression des Flüssigkeitslumens 137 und dessen Verschluss, wie in 8 dargestellt, erfolgt. Wenn ein Druckpuls auf die Flüssigkeit im Lumen 137 aufgebracht wird, überwindet er die Druckkräfte der Gaslumen 138, so dass sich das Lumen 137 öffnen kann und das zur distalen Öffnung 139 zu fördernde flüssige Arzneimittel, wie in 9 dargestellt, zerstäubt werden kann. Auf diese Weise stellt die Ausführungsform der 8 und 9 eine gepulste Flüssigkeitszerstäubung bei einer verringerten Möglichkeit des Herunterlaufens bereit.
Ein weiteres, in den 8 und 9 dargestelltes Merkmal, ist ein poröser Stopfen, der sich in der Flüssigkeitsöffnung 139 befindet. Dieser poröse Stopfen kann aus einem filzartigen Material hergestellt sein und kann die Erzeugung von feinen Aerosolteilchen unterstützen.
Die Ausführungsform von 10 zeigt eine distale Spitze einer anderen Ausführungsform des Zerstäubungskatheters. Bei dieser Ausführungsform umfasst ein Zerstäubungskatheter 148 einen Hauptschaftabschnitt 152 und einen distalen Schaftabschnitt 156. Der distale Schaftabschnitt 156 verjüngt sich konisch auf eine Spitze 160. An der Spitze 160 ist eine Flüssigkeitsöffnung 164 von einer Vielzahl von Gasöffnungen 168 umgeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform gibt es sechs Gaslumen, die in den sechs Öffnungen 168 enden. Bei dieser Ausführungsform hat die Flüssigkeitsöffnung 164 einen Durchmesser von etwa 0,002 Zoll und die Gasöffnungen 168 haben jeweils einen Durchmesser von etwa 0,002 Zoll. Diese Ausführungsform ist eine Ausführungsform die der von 7 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass der distale Abschnitt 156 für eine Reduzierung der Größe der Spitze und eine entsprechende Änderung der Eigenschaften der Zerstäubungsfahne sorgt. Diese Reduzierung wird bevorzugt, da sie eine kleinere Öffnungsgröße bereitstellt.
Die Ausführungsform von 11 zeigt einen distalen Teil eines Zerstäubungskatheters 172. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Zerstäubungskatheter einen proximalen Schaftabschnitt 176 und einen distalen Schaftabschnitt 180. Der proximale Schaftabschnitt 176 umfasst eine Vielzahl von Lumen 184. Ein mittiges Lumen 188 von der Vielzahl von Lumen 184 wird zur Förderung des flüssigen Arzneimittels eingesetzt und die restlichen Lumen, die dieses umgeben, werden zur Gasförderung eingesetzt. Der distale Schaftabschnitt 180 stellt die Verbindung zum distalen Ende des proximalen Schaftabschnittes 176 her und definiert einen konischen Hohlraum 192 zwischen dem distalen Ende des proximalen Schaftabschnittes 176 und einer distalen Öffnung 196. Mindestens ein Lumen von der Vielzahl von Lumen 184 wird zur Förderung eines Druckgases eingesetzt, das in den Hohlraum 192 geleitet wird. Ein röhrenförmiges Ansatzstück 200 verlängert das Flüssigkeitslumen durch den Hohlraum 192 hindurch und ragt in distaler Richtung aus der Öffnung 196. Die Öffnung 196 ist so bemessen, dass ein ringförmiger Bereich um das röhrenförmige Ansatzstück 200 herum bereitgestellt wird, damit das Druckgas durch diesen fließen kann, um die flüssige Medikation zu zerstäuben, die aus einer distalen Öffnung 204 des röhrenförmigen Ansatzstückes 200 austritt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der distale Schaftabschnitt 180 aus nicht rostendem Stahl und die Öffnung hat einen Innendurchmesser von 0,635 mm (0,025 Zoll). Das röhrenförmige Ansatzstück 200 hat einen Außendurchmesser von 0,305 mm (0,012 Zoll) und einen Innendurchmesser von 0,178 mm (0,007 Zoll). Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sie ein relativ kleines distales Querschnittsprofil mit einem relativ großen proximalen Durchflusskanal kombiniert. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass sie einen ausgeglichenen Luftstrom um die Flüssigkeitsöffnung 204 herum bietet.
12 zeigt wieder eine andere Spitze für einen Zerstäubungskatheter. In 12 ist ein Zerstäubungskatheter 208 dargestellt, der aufgrund der Zweckmäßigkeit eine Koaxialkonfiguration aufweist, obwohl er auch eine Spitzenkonfiguration ähnlich der von 7, 10 oder 11 haben könnte. In 12 ist ein dünner Volldraht oder Faden 212 an einem distalen Ende einer Flüssigkeitsöffnung 216 angeordnet, die sich an einem distalen Ende eines inneren röhrenförmigen Elementes 220 befindet. Der konisch ausgeführte Draht 212 erstreckt sich vom distalen Ende des inneren röhrenförmigen Elementes 220 aus eine kurze Strecke in distaler Richtung. Der konische ausgeführte Draht 212 ist zur Flüssigkeitsöffnung 216 so angeordnet, dass die durch das innere Element 220 geförderte Flüssigkeit in distaler Richtung aus der distalen Flüssigkeitsöffnung 216 längs des Drahtes 212 weiterfließt, d.h. an ihm infolge der Oberflächenspannung haftet. Sobald die Flüssigkeit eine distale Spitze 224 des Drahtes 212 erreicht, wird sie natürlich durch den Gasdurchfluss aus dem ringförmigen Bereich 228, der zwischen dem inneren röhrenförmigen Element 220 und einem äußeren röhrenförmigen Element 232 definiert ist, mitgerissen und zerstäubt. Wie oben erwähnt wurde, ist einer der Faktoren, der sich auf die Teilchengröße und Geometrie der Zerstäubungsfahne auswirkt, die Größe der distalen Flüssigkeitsöffnung. Im Allgemeinen erzeugt eine kleinere Flüssigkeitsöffnung kleinere Teilchen und einen schmaleren Konus der Aerosolfahne. Bei der Ausführungsform von 12 führt der dünne Draht 212 nur eine kleine Flüssigkeitsmenge mit sich, so dass er sich ähnlich wie eine Öffnung einer sehr kleinen Größe verhält. Folglich hat die Ausführungsform von 12 das Potential für die Erzeugung eines Aerosols von sehr feinen Teilchen. Bei der Ausführungsform von 12 hat das äußere röhrenförmige Element einen Innendurchmesser von etwa 0,508 mm (0,020 Zoll). Das innere röhrenförmige Element hat einen Innendurchmesser von etwa 0,152 mm (0,006 Zoll). Der dünne Draht hat einen Außendurchmesser von etwa 0,051 mm (0,002 Zoll). Der Draht oder Faden 212 kann aus einem Metalldraht oder einem Polymerdraht, wie einer Polyolefinfaser ähnlich der Spectra-Faser, bestehen. Alternativ kann der Faden 212 aus einem porösen oder filzartigen Material, wie Nylon oder Porex, bestehen; in letzteren Fall kann er im Durchmesser größer sein als wenn er aus einem Vollmaterial hergestellt wäre.
13 zeigt einen alternativen Katheter, bei dem es ein distales Ende eines Zerstäubungskatheters 236 gibt, das einen konischen Draht oder Faden 240 aufweist, der am distalen Ende eines Lumens eines inneren röhrenförmigen Elementes 244 angeordnet ist. Der konische ausgeführte Draht 240 hat bei dieser Ausführungsform eine gekrümmte Form, die so gestaltet ist, dass der Draht in einer Spirale herumschlägt, wenn er sich in einem Luftstrom befindet. Wenn beim Katheter von 13 das Druckgas durch den ringförmigen Bereich 248 strömt, bewirkt es, dass der konisch ausgeführte Draht 240 in einer Spiralbewegung herumschlägt. Die Länge des Drahtes 240 ist so gewählt, dass er nicht an der Wand der Luftröhre oder an einem anderen Atemwegsdurchlass aufprallt, wenn er sich in einer spiralförmigen Schlagbewegung bewegt. Bei einer Ausführungsform hat der Draht 240 eine Länge von etwa 1 – 2 mm. Der konische ausgeführte Draht 240 transportiert die Flüssigkeit zum Mitreißen bis zu seiner Spitze und die Zerstäubungsfahne wird mit einer konischen Form gebildet. Die Breite der Fahne lässt sich durch Änderung der Länge des Fadens 240 ändern. Die Geschwindigkeit der Spiralbewegung lässt sich durch entsprechende Auswahl der Drahtsteifigkeit und Luftflügelfolienform kontrollieren. Im Allgemeinen wird die vom Katheter der 13 erzeugte spiralförmige Fahne breiter sein als die des Katheters der 12 und eine geringere Vorwärtsgeschwindigkeit aufweisen. Beide Charakteristiken können bei einem Zerstäubungskatheter begünstigt werden.
14 zeigt einen alternativen Zerstäubungskatheter 340, der ein zusätzliches Lumen 365 aufweist. Dieses zusätzliche Lumen 365 kann einen Innendurchmesser von etwa 0,508 mm (0,020 Zoll) haben. Dieses zusätzliches Lumen 365 kann für ein Glasfaser-Betrachtungsskop 366 zur Beleuchtung und Visualisierung des distalen Endes des Zerstäubungskatheters 340 eingesetzt werden. Das optische Betrachtungsskop 366 lässt sich auf Dauer im Katheter 340 einbauen oder vorzugsweise entfernen. Ein distales Ende 367 des Lumens 365 ist offen oder mit einer transparenten Linse so abgedeckt, dass der Bereich distal vom Katheter 340 mit Hilfe eines optischen Betrachtungsapparates, der an einem proximalen Ende der Glasfaser 366 angeschlossen ist, beobachtet werden kann. Dies ermöglicht einem Arzt, die Ausrichtung des distalen Endes des Zerstäubungskatheters zu beobachten und ferner die Zerstäubung zu beobachten, wenn diese erfolgt. Die Gasöffnung 356 kann so angeordnet werden, dass das Druckgas, das ausgestoßen wird, hilft, das distale Ende des Betrachtungslumen 365 sauber zu halten. Ein Glasfaser-Betrachtungskanal kann in jeden der hier offenbarten Zerstäubungskatheter integriert werden. Wenn das zusätzliche Lumen 365 durch ein entfernbares Betrachtungsskop belegt ist, kann es für andere Zwecke wie Druckerfassung, Gasprobenentnahme, Überdruckbegrenzung oder sonstige diagnostische oder therapeutische Zwecke eingesetzt werden. Alternativ kann ein anderes Lumen für diese Zwecke bereitgestellt werden.
Der Katheter von 14 hat auch einander gegenüber angeordnete Öffnungen. Ein röhrenförmiges Ansatzstück 360 erstreckt sich vom Ende des Katheterschaftes aus in distaler Richtung und unter einem Winkel von z.B. 90 Grad zur Achsenrichtung des Katheterschaftes. Das röhrenförmige Ansatzstück 360 ist zur einer distalen Flüssigkeitsöffnung 364 hin offen, von der aus die im Lumen 352 geförderte Flüssigkeit austritt. Bei dieser Ausführungsform kommuniziert ein zweites röhrenförmiges Ansatzstück 363 mit dem Gaslumen 348 und ist zu einer distalen Gasöffnung 367 hin offen. Das zweite röhrenförmige Ansatzstück 363 ist auch bezogen auf die Achse des Katheterschaftes, z.B. im Winkel von 90 Grad, orientiert, so dass es hin zur distalen Flüssigkeitsöffnung 364 zeigt, um die Flüssigkeit, die aus der Flüssigkeitsöffnung austritt, zu zerstäuben.
AUSRICHTUNG DER AEROSOLFAHNE
Es ist außerdem anerkannt, dass als weiterer Faktor die Position des Zerstäubungskatheters relativ zur anatomischen Umgebung zur Effizienz der Zerstäubung beiträgt. Sogar wenn der eingesetzte Zerstäubungskatheter eine optimale Fahne entwickelt, kann der Förderwirkungsgrad des Katheters bedeutend eingeschränkt werden, wenn die Fahne auf die Wand des Endotrachealtubus, der Luftröhre oder eines anderen Atemwegsdurchlasses gerichtet wird. Folglich kann der richtige Ort, die richtige Orientierung und richtige Ausrichtung des Zerstäubungskatheters bezüglich der anatomischen Gegebenheiten ein wichtiger Faktor sein, der zur Förderung des Arzneimittels mit Hilfe eines Zerstäubungskatheters beiträgt.
Im Allgemeinen ist es vorzuziehen, den Katheter koaxial in dem Atemwegsdurchlass auszurichten, in dem er sich befindet.
Es ist ferner anzumerken, dass sich ein eventuell vorhandener Endotrachealtubus negativ auf die Förderung eines Aerosols, die von einem separaten Zerstäubungskatheter aus erfolgt, auswirken kann. Beispielsweise hat ein Endotrachealtubus einen Innendurchmesser, der kleiner als der Durchmesser der Luftröhre ist, so dass wenn die Zerstäubung im Endotrachealtubus erfolgt, ein Teil des Aerosols an der inneren Wand des Endotrachealtubus aufprallen kann und dadurch verschwendet wird. Die meisten herkömmlichen Endotrachealtuben haben ein gekrümmtes distales Ende, das relativ starr ist, so dass, wenn der Endotrachealtubus in der Luftröhre eines Patienten angeordnet ist, das distale Ende des Endotrachealtubus keine Ausrichtung mehr zur Mitte aufweist. Dies kann die Ausrichtung eines im Endotrachealtubus befindlichen Zerstäubungskatheters beeinflussen, wodurch das Aerosol, sogar wenn der Zerstäubungskatheter so positioniert ist, dass sein distales Ende distal vom Endotrachealtubus angeordnet ist, zur Luftröhrenwand geleitet wird. Im Allgemeinen ist es wünschenswert, dass die Aerosolteilchen nach der Erzeugung des Aerosols eine Strecke von mehreren Zentimetern ohne Aufprall zurücklegen können, so dass die Aerosolteilchen ihre Geschwindigkeit verlieren und mit dem inspiratorischen Luftstrom mitgerissen werden können.
Um eine verbesserte Ausrichtung eines Zerstäubungskatheters zu erzielen, wird der Katheter in 15 in der Luftröhre eines Patienten geführt. In 15 ist ein Endotrachealtubus 700 in einer Luftröhre 704 eines Patienten positioniert. Bei dem Endotrachealtubus 700 handelt es sich um eine Ausführung, die eine aufblasbare Manschette 708 aufweist, die um eine distale Außenseite herum angeordnet ist, um die Positionierung und Ausrichtung des Endotrachealtubus 700 in der Luftröhre 696 zu erleichtern. Durch ein distales Ende des Endotrachealtubus 700 und aus ihm heraus erstreckt sich ein Zerstäubungskatheter 712. Der Zerstäubungskatheter 712 kann eine Ausführungsform haben, die zu einer der oben beschriebenen Ausführungsformen des Zerstäubungskatheters ähnlich ist. Um einen distalen Teil 716 des Zerstäubungskatheters 712 herum ist eine Federzentriervorrichtung 720 angeordnet. Die Federzentriervorrichtung 720 umfasst einen Befestigungsring 724, der am Schaft des Zerstäubungskatheters 712 und an einer Vielzahl von Armen 728 fixiert ist, die mit dem Ring 724 verbunden sind. Bei einer Ausführungsform sind drei Arme 726 vorhanden. Die Arme 726 sind flexibel und elastisch. Die Arme 726 können aus einem federharten Material oder einem geeigneten Kunststoff hergestellt werden. Am Ende eines jeden Arms 726 ist auf dessen, zur Verbindung mit dem Ring 724 entgegengesetzten Seite eine Kugel 727 angeordnet. Der Einsatz der Federzentriervorrichtung 720 erfolgt so, dass zuerst die Positionierung des Zerstäubungskatheters 712, einschließlich der Federzentriervorrichtung, im Lumen 728 des Endotrachealtubus 700 durchgeführt wird. Die Arme 726 sind so geformt, dass sie eine Größe annehmen, die größer ist als der Durchmesser der Luftröhre oder des Atemwegsdurchlasses. Wenn folglich die Zentriervorrichtung im Endotrachealtubus 700 positioniert wird, werden die Arme elastisch in eine zusammengedrückte Konfiguration verformt, wobei sich die Kugeln 727 in der Nähe des Schaftes des Zerstäubungskatheters 712 befinden. Wenn die Zentriervorrichtung zum Einsatz kommt, wird der Zerstäubungskatheter 712 vom distalen Ende des Endotrachealtubus 700 aus vorgeschoben. Nachdem die Kugeln 727 aus dem Endotrachealtubus 700 herausgeschoben wurden, nehmen sie federnd eine ausgedehnte Größe an und liegen an der Wand der Luftröhre oder eines anderen Atemwegsdurchlasses an.
Die Kugeln 727 stellen eine glatte Oberfläche bereit, um eine Irritation oder Verletzung in Bezug auf die Luftröhrenwand oder einen anderen Atemwegsdurchlass zu begrenzen. Mit den ausgedehnten Armen wird der Zerstäubungskatheter in der Luftröhre oder einem anderen Atemwegsdurchlass so zentriert, dass eine aus einem distalen Ende des Zerstäubungskatheters austretende Fahne einen minimalen Kontakt mit der Wand der Luftröhre oder eines anderen Atemwegsdurchlasses hat. Wenn es erforderlich ist, den Zerstäubungskatheter 712 zu entfernen, lässt er sich in einer proximalen Richtung zurück in den Endotrachealtubus 700 ziehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Arme aus einem dünnen elastischen Draht oder Polymer, mit vorzugsweise einem Durchmesser von weniger als etwa 0,381 mm (0,015 Zoll), geformt. Die Arme und/oder die Kugeln können aus einem röntgenstrahlenundurchlässigen Material hergestellt oder mit diesem beschichtet werden. Es ist ein Vorteil der in 15 dargestellten Zentriervorrichtung, dass sie sich etwas vor dem distalen Ende des Zerstäubungskatheters befindet. Dies positioniert die Arme 726 der Zentriervorrichtung in dem Abschnitt der Luftröhre oder eines anderen Atemwegsdurchlasses, in den das Aerosol anfangs strömt. Somit wird durch die Zentriervorrichtung die distale Spitze des Zerstäubungskatheters relativ zum Abschnitt der Luftröhre oder eines anderen Atemwegsdurchlasses hinter der distalen Spitze orientiert, wodurch die Verringerung des Aufpralls längs dieses Abschnitts unterstützt wird.
16 zeigt einen alternativen Zerstäubungskatheter 729, der wie oben beschrieben mit einem Endotrachealtubus eingesetzt wird. Der Zerstäubungskatheter 729 umfasst eine Zentriervorrichtung 730. Die Zentriervorrichtung 730 umfasst eine Vielzahl von Armen 731, die ausgebildet sind, um sich elastisch von der Achse des Katheterschaftes weg nach außen auszudehnen, um an der Wand der Luftröhre oder des Atemwegsdurchlasses des Patienten oder der Innenseite eines Endotrachealtubus anzuliegen, und zwar je nach dem gewünschten Ort des distalen Endes des Zerstäubungskatheters. Am Ende eines jeden Arms 731 befindet sich eine Kugel 732. Die proximalen Enden der Arme 731 sind aus Drähten 733 geformt, die sich durch die Lumen 734 im Schaft des Katheters 729 erstrecken. Jedes der Lumen 734 hat eine distale Öffnung 735, von der aus sich ein Arm erstrecken kann. Die distalen Öffnungen sind etwa 0,10 – 1,0 cm (0,004 bis 0,039 Zoll) vom distalen Ende des Katheterschaftes entfernt. Die proximalen Enden der Drähte 733 treten aus den Lumen 734 des Zerstäubungskatheters über die Öffnungen 736 aus, die in der Nähe des proximalen Endes des Katheters in einem Abschnitt sind, der sich normalerweise während des Gebrauchs außerhalb des Körpers des Patienten befinden würde. Somit sind dem Arzt während des Gebrauchs die proximalen Enden der Drähte 733 zugänglich. Indem an den proximalen Enden der Drähte 733 gezogen und geschoben wird, lässt sich der Abschnitt der Arme 731, der sich von den Öffnungen 735 aus erstreckt, einstellen. So lassen sich die Arme 731 durch Ziehen oder Schieben an den proximalen Enden der Drähte 733 von einer ganz zurückgezogenen zu einer ganz vorgeschobenen Position verstellen. Da sich außerdem die proximalen Enden der Drähte 733 in jeder Zwischenposition zwischen der ganz zurückgezogenen und der ganz vorgeschobenen Position einstellen lassen, kann der Arzt die Größe der Zentriervorrichtung 730, wie gewünscht, auf jede geeignete Größe einstellen. Weil die Drähte 733 eine gewünschte Form annehmen sollten, wenn sie aus den Lumen, in denen sie während der Positionierung enthalten sind, herausgeschoben werden, wird vorgezogen, dass sie aus einem Material geformt sind, das Formgedächtnis-Eigenschaften aufweist, so dass die gewünschte ausgedehnte Form den Drähten während der Herstellung einverleibt werden kann. Bei einer Ausführungsform sind die Drähte aus Nitinol geformt.
Es kann außerdem eine zweite Zentriervorrichtung 737 bereitgestellt werden. Die zweite Zentriervorrichtung 737 ist am Schaft des Zerstäubwigskatheters 729, und zwar proximal von der ersten Zentriervorrichtung 730, angeordnet. Die zweite Zentriervorrichtung 737 kann aus nachgiebigen Flügeln eines Materials, wie z.B. Kunststoff oder Metall, geformt sein, die sich vom Schaft aus radial nach außen erstrecken. Die zweite (bzw. proximale) Zentriervorrichtung 737 dient zur Aufrechterhaltung der Ausrichtung des distalen Teils des Katheters 729.
17 zeigt einen weiteren Zerstäubungskatheter 738, der dem Katheter 20 von 1 ähnlich sein kann. Der Zerstäubungskatheter 738 umfasst eine Zentriervorrichtung 739. Die Zentriervorrichtung 739 umfasst eine Drahtschlinge 740, die sich am distalen Ende des Katheters befindet. Ein Ende 741 der Schlinge 740 ist mit dem distalen Ende des Zerstäubungskatheterschaftes verbunden. Das andere Ende 742 der Drahtschlinge 740 tritt in eine Öffnung 743 im Schaft ein, der mit einem Lumen 744 kommuniziert, das sich bis zu einem proximalen Ende des Katheters 738 erstreckt. Ein proximales Ende 745 des Drahtes tritt aus dem Lumen 744 über eine Öffnung 746 in einen proximalen Teil des Zerstäubungskatheters aus, der sich normalerweise während des Gebrauchs außerhalb des Körpers des Patienten befindet. Die Größe der Drahtschlinge 740 lässt sich durch Vorschieben oder Zurückziehen des proximalen Endes 745 des Drahtes einstellen. Bei dieser Anordnung lässt sich feststellen, dass die Zentriervorrichtung ganz zurückgezogen ist, wenn sich der Draht 745 nicht weiter zurückziehen lässt. Die Position des distalen Endes des Zerstäubungskatheters lässt sich auch durch den Widerstand gegen das weitere Zurückziehen feststellen, der verursacht wird, wenn die Schlingen oder Arme am distalen Ende des Endotrachealtubus anliegen. In einem Zustand der ausgedehnten Größe, liegt die Drahtschlinge 740 an der Wand der Luftröhre oder des Atemwegsdurchlasses oder der Innenseite des Endotrachealtubus an, je nachdem, wo das distale Ende des Zerstäubungskatheters positioniert wurde. Die Größe der Drahtschlinge 740 lässt sich einstellen, und zwar von einer ganz reduzierten Größe auf eine ganz ausgedehnte Größe, wobei auch die Einstellung von Zwischengrößen möglich ist. Bei der Ausführungsform von 17 lässt sich die Größe der Schlinge bei verschiedenen Patienten auf Atemwegsdurchlässe verschiedener Größe einstellen oder alternativ lässt sich die Größe der Schlinge auf verschiedene Atemwegsdurchlässe bei dem gleichen Patienten einstellen, wenn der Arzt den Zerstäubungskatheter an unterschiedlichen Orten im Atemtrakt eines Patienten anbringen möchte. Es kann mehr als eine Drahtschlinge am distalen Ende des Zerstäubungskatheters bereitgestellt werden. Es ist anzumerken, dass die Drahtschlinge 740 auch zur Erleichterung der Positionierung unter Verwendung einer Führung eingesetzt werden kann.
18 und 19 zeigen einen weiteren alternativen Zerstäubungskatheter 747, der ein Schaftteil 748 und eine Drahtschlinge 749 aufweist, die sich von einem distalen Ende des Schaftes 748 aus erstreckt. Bei dieser Ausführungsform ist die Drahtschlinge 749 an jedem Ende 750 und 751 mit dem distalen Ende des Katheterschaftes 748 verbunden. Eine zurückziehbare Ummantelung 752 ist über den Zerstäubungskatheterschaft 748 hinweg positioniert. Die Ummantelung 752 kann relativ zum Katheterschaft 748 vorgeschoben und zurückgezogen werden. Falls es gewünscht wird, den Zerstäubungskatheter in eine gewünschte Position im Atemtrakt eines Patienten zu manövrieren, wird die Ummantelung 752 über die Schlinge 749 hinweg vorgeschoben, um ein schmales Querschnittsprofil, wie in 19 gezeigt, aufrechtzuerhalten. Nachdem das distale Ende des Zerstäubungskatheters geeignet positioniert wurde, wird die Ummantelung 752 zurückgezogen, wie dies in 18 dargestellt ist, wodurch sich die Schlinge 749 auf ihre ausgedehnte Größe ausdehnen kann, um das distale Ende des Zerstäubungskatheters im Atemtrakt zu zentrieren und auszurichten. Die Schlinge 749 kann aus einem besonders elastischen Material, wie z.B. Nitinol, geformt sein.
Wie oben erwähnt wurde, kann die richtige Positionierung und Ausrichtung des Zerstäubungskatheters hinsichtlich der Effizienz der Arzneimittelförderung ein wichtiger Faktor sein. Im Allgemeinen wird bevorzugt, die Spitze des Zerstäubungskatheters möglichst nahe im mittigen Bereich der Luftröhre (oder eines anderen Atemwegsdurchlasses, wie z.B. der Luftröhrenäste) zu positionieren. Es wurde außerdem erwähnt, dass sogar wenn der Katheter relativ zur Luftröhre zentriert werden kann, trotzdem ein Abschnitt, der proximal von einer Zentriervorrichtung nicht ausgerichtet ist, die gerichtete Orientierung der Spitze beeinflussen kann. Diese Situation ist in 20 wiedergegeben, in der ein Zerstäubungskatheter 753 zentriert wurde, aber die Spitze nicht ordnungsgemäß orientiert wurde, um eine optimale Aerosolfahne bereitzustellen. Dieses potentielle Problem lässt sich beseitigen, indem ein Zerstäubungskatheter 754, wie er in 21 in einer Luftröhre 755 eines Patienten dargestellt ist, eingesetzt wird. Der Zerstäubungskatheter 754 erstreckt vom Ende eines Endotrachealtubus 756 aus. Eine erste Zentriervorrichtung 757 befindet sich an einem Hauptschaft 760 des Zerstäubungskatheters 754 in der Nähe des distalen Endes 764. Bei der ersten Zentriervorrichtung 757 kann es sich um eine ähnliche Ausführung der Zentriervorrichtungen handeln, wie sie in den 15 – 19 dargestellt sind. Eine zweite Zentriervorrichtung 768 ist axial längs des Zerstäubungskatheterschaftes 760, und zwar proximal von der ersten Zentriervorrichtung 757, angeordnet. Bei der zweiten Zentriervorrichtung 768 kann es sich um die gleiche Ausführung wie bei der ersten Zentriervorrichtung 757 handeln. Wie dies in 21 dargestellt ist, dienen die zwei Zentriervorrichtungen 757 und 768 nicht nur dazu, den Zerstäubungskatheter 754 mittig in der Luftröhre zu positionieren, sondern dienen auch dazu, die Zerstäubungskatheterspitze auszurichten, damit die Aerosolfahne längs einer Mittelachse der Luftröhre ausgestoßen wird.
Die proximale Zentriervorrichtung 768 kann durch eine andere Zentriervorrichtungs-Ausführung ersetzt werden oder es kann für diesen Zweck der Endotrachealtubus 756 verwendet werden, wie dies in 23 dargestellt ist. Wenn der Endotrachealtubus zur Unterstützung der Zentrierung des Zerstäubungskatheters eingesetzt wird, kann er in eine distale, längliche Okklusionsmanschette 772 oder einen entsprechenden Okklusionsballon integriert werden, damit er präzise in der Luftröhre koaxial ausgerichtet wird. Die meisten herkömmlichen Endotrachealtuben werden mit einer Krümmung bereitgestellt, um die Positionierung in der Luftröhre eines Patienten zu erleichtern. Hinzu kommt, dass die meisten herkömmlichen Endotrachealtuben relativ steif sind. Diese Faktoren können zu einer falschen Ausrichtung des distalen Endes des Endotrachealtubus relativ zu einer Luftröhre des Patienten führen, wie dies in den 20 und 21 veranschaulicht ist. Damit der Endotrachealtubus zur Zentrierung des Zerstäubungskatheters eingesetzt werden kann, wird bevorzugt, die Spitze des Endotrachealtubus gerader und/oder flexibler als bei herkömmlichen Endotrachealtuben auszuführen, damit die ordnungsgemäße Konzentrizität mit dem Okklusionsballon und der Luftröhre sichergestellt wird. Ein Endotrachealtubus, dessen Spitze gerader und flexibler ist, ist in 22 dargestellt. Zusätzlich kann der Endotrachealtubus mit einer Zentriervorrichtung oder Richtvorrichtung 776 bereitgestellt werden, die das Ausrichten des Zerstäubungskatheters 754 ermöglicht. Bei der Ausführungsform von 22 wird die Richtvorrichtung 776 durch eine Vielzahl von flexiblen oder nachgiebigen Flügeln geformt, die sich von der Wand des Endotrachealtubus 756 aus hin zu einer axial mittigen Position erstrecken.
Der Umstand, wie der Zerstäubungskatheter geeignet zu zentrieren und zu richten ist, kann von anatomischen Faktoren abhängen. Es wurde erwähnt, dass es in einigen Fällen vorzuziehen ist, die distale Spitze des Zerstäubungskatheters in jeden der beiden Luftröhrenäste der Lungen oder sogar in getrennten Luftröhrenästen zu positionieren. Die möglichst nahe Positionierung der Zerstäubungsspitze an den Alveolen kann die Effizienz der Arzneimittelförderung erhöhen. Bei einer Situation, in der es gewünscht ist, die Zerstäubungsspitze in beiden Luftröhrenäste der Lungen zu platzieren, kann ein Zerstäubungskatheter 780 mit zwei Spitzen zur Anwendung kommen, wie dies in 23 dargestellt ist. Falls ein Zweispitzenkatheter, wie er in 23 dargestellt ist, eingesetzt wird, ist das Zentrieren und Richten wegen der engeren Atemwege in jedem der Luftröhrenäste besonders wichtig. Um das Zentrieren und Richten eines Zweispitzen-Zerstäubungskatheters zu ermöglichen, kann jede der Spitzen 784 und 788 mit ihrer eigenen Zentriervorrichtung, z.B. 792 und 796, versehen sein. Diese Zentriervorrichtungen können den oben beschriebenen Zentriervorrichtungen ähnlich sein. Alternativ können die Zentriervorrichtungen 792 und 796 aus Armen oder Streben geformt sein, die aus einem flexiblen oder elastischen Material hergestellt sind, das von sich den Schäften von jeder der Spitzen 784 und 788 aus, wie gezeigt, durchbiegt. Diese Streben können mit einer kürzeren Länge geformt werden, damit sie in kleinere Atemwegsdurchlässe passen oder sie können alternativ so realisiert werden, dass ein Bereich von Einsatzgrößen bereitgestellt wird, damit sie in verschiedenen Atemwegsdurchlässen einsetzbar sind.
Als Alternative zur Bereitstellung eines Zerstäubungskatheters mit zwei Spitzen 784 und 788 gemäß der Darstellung in 23, kann, wenn eine Förderung von aerosolierten Arzneimitteln in getrennte Lungenzweige gewünscht wird, vorgezogen werden, dass ein Zerstäubungskatheter mit einer einzigen Düsenspitze eingesetzt wird, die mehrere Öffnungen bzw. Strahlen hat, die in Richtung der gewünschten Zweige gerichtet sind.
In Bezug auf die gesamten oben beschriebenen Zentriervorrichtungen, ist zu erwähnen, dass etwas Aerosol auf die Drähte oder Schlingen, welche die Zentriervorrichtungen bilden, aufprallen kann und folglich die Zentriervorrichtungen vorzugsweise aus Drähten oder sonstigen Materialien konstruiert sind, die einen kleinen Durchmesser oder Querschnitt haben, um die Verluste aufgrund solcher Aufprälle möglichst klein zu halten. Darüber hinaus wird infolge der Verringerung des Aerosolaufpralls an der Wand der Luftröhre oder eines anderen Atemwegsdurchlasses hinsichtlich der verbesserten Gesamteffizienz erwartet, dass jegliche Verluste wegen des Aufpralls an der Zentriervorrichtung mehr als kompensiert werden.
Ein weiteres alternatives Mittel zur Zentrierung des distalen Endes eines Zerstäubungskatheters im Atemwegsdurchlass ist, einen Teil des Druckgases für eine pneumatische Zentriervorrichtung einzusetzen. Luftstrahlen, die von zwei oder mehr nach außen gerichteten Öffnungen erzeugt werden, die in einem Abstand gleichmäßig um den äußeren Umfang des Zerstäubungskatheters herum und in der Nähe der Spitze angeordnet sind, können eingesetzt werden, um den Katheter im Atemweg zu zentrieren. Diese Alternative kann dazu beitragen, eine Irritation zu vermeiden und im Vergleich zu materiellen Zentriervorrichtungen zusätzliche Vorteile bieten.
Eine weitere alternative Möglichkeit zur Unterstützung der Zentrierung des Zerstäubungskatheters im Atemwegsdurchlass des Patienten besteht darin, eine Ballon- oder Drahtzentriervorrichtung einzusetzen, die neben dem Zerstäubungskatheter angeordnet wird. Die Ballon- oder Drahtzentriervorrichtung kann vorübergehend aufgeweitet werden, um die Platzierung der Zerstäubungskatheterspitze bezüglich der Endotrachealtubusspitze nochmals zu überprüfen. Zur Nutzung dieses Merkmals wird der Zerstäubungskatheter bis hinter die Endotrachealtubusspitze vorgeschoben, wobei zur Beurteilung des Abstandes die Markierungen am proximalen Schaft verwendet werden. Danach würde die Zentriervorrichtung bzw. der Ballon auf einen Durchmesser ausgedehnt werden, der größer ist als der Durchmesser des Endotrachealtubus und der Katheter so lange zurückgezogen werden, bis die Zentriervorrichtung bzw. der Ballon an der Endotrachealtubusspitze zur Anlage käme oder bis die Endotrachealluftstrom-Öffnung verschlossen wäre.
BETRIEB UND DURCHFLUSSSTEUERUNG
Wie oben erwähnt wurde, kann das zur Druckbeaufschlagung des Gaslumens eingesetzte Treibgas reiner (z.B. 100%-iger) Sauerstoff sein, der unter einem Druck von 241,32 – 344,74 kPa (35–50 psi) steht. Es lassen sich andere Gase und Drücke mit passenden Einstellungen einsetzen, um die gewünschte Teilchengröße bereitzustellen. Das Druckgas kann auch durch eine Gaswaschflasche oder andere geeignete Mittel befeuchtet und, falls erforderlich, erwärmt werden.
Bezüglich des Flüssigkeitslumens ist eine manuell betätigte Spritze eine Möglichkeit, um das flüssige Arzneimittel durch den Zerstäubungskatheter zu fördern. Um ein flüssiges Arzneimittel auf diese Weise zu fördern, wird eine Spritze, die das flüssige, zu zerstäubende Arzneimittel enthält, mit dem Flüssigkeitsanschluss am Verteiler verbunden, der mit einem proximalen Ende des Zerstäubungskatheters verbunden ist. Danach wird die Flüssigkeit injiziert, während dem Zerstäubungskatheter das Druckgas über den Gaseinlassanschluss am Zerstäubungskatheter-Verteiler zugeführt wird. Eine manuell betätigte Spritze ist hinsichtlich des Einsatzes zuverlässig, einfach benutzbar und kann vorgezogen werden, falls nur eine kleine Medikationsmenge gefördert werden soll.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das flüssige Arzneimittel von einer Druckquelle aus zum Zerstäubungskatheter gefördert. Eine Druckquelle kann für das flüssige Arzneimittel einen im Allgemeinen höheren und einheitlicheren Druck sicherstellen. Ein hoher Druck unterstützt die Beseitigung von Verstopfungen, die das Flüssigkeitslumen verschließen können. Die Druckbeaufschlagung des Flüssigkeitslumens kann außerdem sicherstellen, dass das gesamte flüssige Arzneimittel von der Katheterspitze evakuiert wird. Zusätzlich kann der Einsatz einer Flüssigkeits-Druckbeaufschlagungsquelle eine Arzneimittelförderung über eine längere Zeitspanne bereitstellen oder eine Arzneimittelförderung sicherstellen, die zeitlich so gesteuert oder gepulst wird, dass sie auf den Betriebszyklus eines eventuell eingesetzten Beatmungsgerätes abgestimmt ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die gleiche Druckquelle (mit einem Druck von 344,74 kPa (50 psi)), die zur Bereitstellung der Druckbeaufschlagung des Gases dient, auch zur Bereitstellung der Druckbeaufschlagung der Flüssigkeit eingesetzt werden. Einige Beatmungsgeräte haben einen Zusatzanschluss, der sich für extern angeordnete Zerstäuber nutzen lässt. Der Druckstrom von diesem Zusatzanschluss kann als Druckquelle eingesetzt werden, um die Flüssigkeits- und Gasversorgungen der Ausführungsformen des hier betrachteten Zerstäubungskatheters anzusteuern.
Alternativ kann ein im Strom von diesem Zusatzanschluss angeordneter Sensor eingesetzt werden, um eine andere Steuereinrichtung zu triggern, die die Druckflüssigkeits- und Druckgasversorgungen steuert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform lässt sich die Erzeugung des Aerosols mit der Inhalation des Patienten synchronisieren. Bei einer Ausführungsform lässt sich dies mit einem manuell betätigbaren Steuergasventil an der Gasdruckleitung am Flüssigkeitseingangsanschluss bewerkstelligen. Dies kann zweckmäßig sein, falls das Arzneimittel in einer kurzen Zeitspanne, beispielsweise während einiger weniger Atemzyklen, gefördert werden kann. Wenn dagegen bevorzugt wird, das Arzneimittel über eine längere Zeitspanne zu fördern, kann die Anwendung eines Systems bevorzugt werden, das ein Arzneimittel mit Hilfe des Zerstäubers von einer Quelle eines flüssigen Arzneimittels automatisch fördern kann. Bei einem solchen System werden der Gas- und/oder Flüssigkeitsstrom durch den Atemzyklus des Patienten getriggert, wobei ein elektronischer Drucksensor und Relaisaktor zum Einsatz kommen.
Ein wichtiger Faktor bezüglich der wirksamen Medikationsförderung über einen Zerstäubungskatheter ist das Durchflusssteuerungs-System für die Druckbeaufschlagung sowie die Zuführung des Gases und der Flüssigkeit zum proximalen Ende des Zerstäubungskatheters. In vielen Fällen wird vorgesehen, dass sie Medikation zum Patienten über einen Zerstäubungskatheter gefördert wird, der im Patienten über eine längere Zeitspanne, beispielsweise mehrere Stunden oder Tage lang, verbleibt. In solchen Fällen würde der Einsatz eines Systems bevorzugt, das automatisch die richtige Dosierung der Medikation von einer Versorgung des Arzneimttels aus mit der richtigen Förderrate zum Patienten fördert, und sich außerdem automatisch und unbeaufsichtigt betreiben lässt. Außerdem wäre es vorzuziehen, ein Mittel bereitzustellen, mit dem sich das Leerlaufen der Versorgungseinheit erkennen ließe, so dass entweder der Zerstäubungskatheter abgekuppelt oder eine neue Versorgungseinheit bereitgestellt werden kann. 24 und 25 zeigen mehrere Ausführungsformen eines Reservoir- und Druckbeaufschlagungs-Systems für den Einsatz mit einem Zerstäubungskatheter.
In 24 ist eine Reservoir- und Druckbeaufschlagungs-Baugruppe 800 mit einem proximalen Ende eines Zerstäubungskatheters verbunden. Der Zerstäubungskatheter kann eine Ausführungsform aufweisen, die zu irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist. Die Baugruppe 800 weist einen Gaseinlassanschluss 804 auf, der mit einer externen Druckgasversorgung verbunden werden kann. Die externe Druckgasversorgung kann die Hauptgasversorgung des Krankenhauses sein oder kann von einer anderen Einheit bereitgestellt werden. Die externe Gasversorgung kann Sauerstoff mit einem Druck von 344,74 kPa (50 psi) bereitstellen. Der Gaseinlassanschluss 804 kommuniziert mit einer Luftdurchflussbohrung 808, die durch die Baugruppe 800 definiert wird und durch dieselbe verläuft. Die Baugruppe 800 umfasst einen Gasauslassanschluss 812, der mit der Fluiddurchflussbohrung 808 kommuniziert und der die Verbindung mit einem Gaseinlassanschluss des Zerstäubungskatheters (nicht dargestellt) herstellt. Der Gasauslassanschluss 812 ist in der Durchflussrichtung direkt hinter dem Gaseinlassanschluss 804 angeordnet. In der Fluiddurchflussbohrung 808 ist in der Durchflussrichtung direkt hinter dem Gasauslassanschluss 812 ein Filter 816 angeordnet. Bei dem Filter 816 handelt es sich vorzugsweise um einen hydrophoben Filter, der Gas durchlässt, aber den Rückfluss von einer beliebigen Flüssigkeit verhindert. In der Durchflussrichtung hinter dem Filter 816 ist in der Fluiddurchflussbohrung 808 ein Injektionsanschluss und Reservoir 820 angeordnet. Dieser Anschluss 820 kommuniziert mit einer Versorgung der flüssigen Fluidmedikation, mit welcher der Zerstäubungskatheter zu versorgen ist. Als Nächstes ist in der Fluiddurchflussbohrung 808 ein Kapillarschlauch-Arzneimittelreservoir 824 angeordnet. Das Kapillarschlauch-Arzneimittelreservoir 824 umfasst einen Längenabschnitt einer Kunststoff-Schlauchleitung, die so anpasst ist, dass eine Versorgungsmenge der zu fördernden, flüssigen Medikation aufgenommen werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht das Kapillarschlauch-Arzneimittelreservoir aus einer schraubenförmigen Spule aus transparenter Schlauchleitung. In der Durchflussrichtung hinter dem Kapillarschlauchleitungs-Reservoir 824 ist ein Flüssigkeitsauslass 828 angeordnet, der die Verbindung mit einem Flüssigkeitseinlassanschluss des Zerstäubungskatheters (nicht dargestellt) herstellt. Bei der in 24 gezeigten Ausführungsform bietet die transparente Kapillarschlauchleitung 824 eine zweckmäßige und zuverlässige Möglichkeit, um die Versorgung mit Medikation zum Zerstäubungskatheter sicherzustellen. Die Kapillarschlauchleitung kann aufgrund ihrer Länge eine geeignete Versorgungsmenge von Medikation enthalten. Wenn das medizinische Pflegepersonal beobachtet, dass der Medikationsvorrat aufgebraucht ist, kann schnell eine neue Versorgungseinheit bereitgestellt werden. Der klare Kapillarschlauch ermöglicht eine einfache Visualisierung des Arzneimittelstroms, da er die Beobachtung des sich im Schlauch abwärts bewegenden Gas-Arzneimittel-Spiegels gestattet. Anstelle sich auf die direkte Beobachtung durch medizinisches Personal zu verlassen, kann die Kapillarschlauchleitung zusammen mit einer automatischen Sensoreinrichtung, z.B. einer Fotozelle, eingesetzt werden, die dem medizinischen Personal bei Erkennung, dass der Medikationsvorrat in der Kapillarschlauchleitung aufgebraucht ist oder der Gas-Arzneimittel-Spiegel sich infolge einer Verstopfung nicht mehr bewegt, einen Alarm bereitstellt. Eine Verstopfung lässt sich auch durch Erfassung einer Druckerhöhung erkennen.
Die 25 und 26 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Fluidreservoir- und einer Druckbeaufschlagungs-Baugruppe 832. Diese Ausführungsform umfasst einen Gaseinlass 836, eine Fluiddurchflussbohrung 840, eine Versorgungs-Entlüftungsöffnung für flüssiges Arzneimittel 844, einen Filter 848, einen Kapillarkanalabschnitt 852 und einen Auslassanschluss 856. Bei dieser Ausführungsform ist der Filter 848 in der Durchflussrichtung hinter der Füllentlüftungsöffnung 844 angeordnet. Der Filter 848 ermöglicht, dass das Druckgas während des Einsatzes den Druck auf das flüssige Arzneimittel aufbringen kann, verhindert aber, dass das flüssige Arzneimittel während des Füllvorganges zur Entlüftungsöffnung hin zurückgehalten wird. Bei dieser Ausführungsform wird ein zweiter Injektionsanschluss 860 in der Durchflussrichtung hinter dem Kapillarabschnitt 852 bereitgestellt. Ferner wird ein zweiter Filter 864 in der Durchflussrichtung hinter dem zweiten Injektionsanschluss 860 angeordnet. Der zweite Filter 864 ist vorzugsweise ein Filter, der ungefähr eine 20-μm-Retention aufweist. Außerdem kann bei dieser Ausführungsform der Kapillarabschnitt 852 aus einem planaren Querschnitt 865 bestehen. Der planare Querschnitt 865 kann ein Stück Kunststoff sein, das einen darin geformten, trassierten oder sonst wie ausgebildeten Mäanderkanal aufweist. Der planare Abschnitt 868 ist vorzugsweise gefärbt, um einen geeigneten Kontrast gegenüber der Flüssigkeitslösung bereitzustellen, die durch denselben fließt. Eine transparente flache Kunststoffabdeckung wird über dem Mäanderkanal des planaren Querschnitts 865 angeordnet, um den geschlossenen Kanal des Kapillarabschnittes zu bilden. Der Fluidkanal im Kapillarabschnitt hat vorzugsweise einen Innendurchmesser von ungefähr 2 mm (0,079 Zoll). Der zweite Einlassanschluss 864 stellt ein zusätzliches Mittel bereit, um dem Flüssigkeitsstrom des Zerstäubungskatheters Medikation hinzuzufügen. Nachdem der Kapillarkanal im Abschnitt 852 gefüllt wurde, wird das Gas eingesetzt, um den Schlauch mit Druck zu beaufschlagen und das Fluid zur Katheterspitze zu drücken. Der zweite Filter 864 fungiert als Drosselblende, um den Durchfluss zum Zerstäubungskatheter genau zu dosieren. Der transparente Kapillarkanal ermöglicht eine einfache Visualisierung des Arzneimittelstromes, da er die Beobachtung des sich im Schlauch abwärts bewegenden Gas-Arzneimittel-Spiegels gestattet. Der enge Schlauch lässt den Durchfluss sogar bei langsamen Förderraten als schnelle Bewegung erscheinen. Somit lässt sich jede Störung des Durchflusses leicht beobachten. Der Kapillarschlauchleitungsabschnitt stellt auch sicher, dass fast 100% des Arzneimittels zur Katheterspitze gefördert werden, da es, außer am Injektionsanschluss 860, keinen Totraum in der Leitung gibt.
Während der Beatmung eines Patienten mit einem Endotrachealtubus, wird es, insbesondere wenn die Intubation für eine längere Zeitspanne erfolgt, als wünschenswert erachtet, die geförderte Luft zu befeuchten. Wenn ein Zerstäubungskatheter für die Förderung von einem Arzneimittel eingesetzt wird, entweder zusammen mit einem Endotrachealtubus oder sogar ohne einen Endotrachealtubus, lässt sich der Zerstäubungskatheter zusätzlich zur Arzneimittelförderung zur Bereitstellung der Befeuchtung nutzen. Eine Ausführungsform eines Durchflusssystems für einen Zerstäubungskatheter, bei dem eine Befeuchtungsfunktion integriert ist, ist in 27 dargestellt. Eine entsprechend großes Reservoir 866 nimmt steriles Wasser oder eine physiologische Kochsalzlösung auf. Das Reservoir 866 ist mit dem Flüssigkeitsversorgungslumen 867 eines Zerstäubungskatheters 868 verbunden. Die Lösung wird aus dem Reservoir 866 in den Zerstäubungskatheter 868 gesaugt, und zwar durch Unterdruck an der Katheterspitze, Schwerkraft, eine Pumpe in der Lösungsversorgungsleitung distal von dem Reservoir oder durch Druckbeaufschlagung des Reservoirs mit Hilfe eines geeigneten Mittels. Dem Befeuchtungswasser kann unter Verwendung der folgenden Varianten ein Arzneimittel hinzugefügt werden.
Bei einer ersten Variante wird das Arzneimittel der isotonischen physiologischen Kochsalzlösung im Lösungsreservoir 866 hinzugefügt, wodurch eine hohe Verdünnung und eine langsame, kontinuierliche Förderung des Arzneimittels zusammen mit dem Wasser bereitgestellt wird. Bei einer zweiten Variante wird das Arzneimittel über einen Injektionsanschluss 869 zwischen dem Reservoir 866 und dem Flüssigkeitslumen des Katheters 868 in die Lösungsversorgungsleitung 867 eingeleitet. Das Arzneimittel kann von einem Lösungsreservoirsystem, wie z.B. dem System 800 von 24, aus zum Injektionsanschluss der Lösungsversorgungsleitung gefördert werden. Beim Einsatz dieser letzten Variante lässt sich eine konzentriertere Dosis des Arzneimittels zu einem spezifischen, vom Arzt bevorzugten Zeitpunkt fördern. Es kann auch vorzuziehen sein, ein Molekularsieb, ein Rückschlagventil oder eine Luftfalle 870 zwischen dem Reservoir 866 und dem Injektionsanschluss einzubauen, um sicherzustellen, dass das Arzneimittel nicht zurückfließen oder rückwärts in das Reservoir diffundieren kann.
Wenn ein Arzneimittel zu den Lungen oder Wasser zur Befeuchtung gefördert werden soll, kann gewünscht werden, dass die Flüssigkeit bevor die Förderung erfolgt erwärmt wird. Dies kann insbesondere zweckmäßig sein, da die im Zusammenhang mit der Zerstäubung von Flüssigkeiten sich ausdehnenden Gase dem Körper Wärme entziehen können. Um diesen Sachverhalt zu berücksichtigen, kann der Flüssigkeitsversorgungsleitung 867 zum Zerstäubungskatheter 868 ein Heizelement 871 zugeordnet werden. Dieses Heizelement 871 kann eine Elektrospule umfassen, die um die Versorgungsleitung 867 gewickelt ist oder es kann einen beheiztem Wasserstrom in einer Schlauchleitung umfassen, die um die Versorgungsleitung 867 gewickelt ist. Das Heizelement 871 kann sowohl bei den Ausführungsformen eingesetzt werden, die eine Befeuchtung vorsehen, als auch bei den anderen, bei denen das nicht der Fall ist. Alternativ lässt sich das Heizelement 871 der Gasversorgungsleitung oder dem Flüssigkeitsreservoir 866 zuordnen.
Es wird im Allgemeinen als besonders wünschenswert erachtet, den Zerstäubungskatheter so zu betreiben, dass er ein Aerosol erzeugt, das durch eine Inhalation des Patienten zu den Lungen transportiert wird. Dies erfordert ein solches Pulsieren der Aerosolerzeugung, dass ihre zeitliche Steuerung mit der Inhalation des Patienten überstimmt. Wenn der Patient intubiert ist, kann die zeitliche Steuerung der Zerstäubung mit dem Betriebszyklus des Beatmungsgerätes synchronisiert werden. Es ist anerkannt, dass man es vorziehen kann, mit der Zerstäubung geringfügig vor, während, oder geringfügig nach dem Beginn des Inhalationszeitraums zu beginnen, um der Entfernung zwischen der Zerstäubungsspitze und den Alveolen Rechnung zu tragen. Es kann auch vorzuziehen sein, die Zerstäubung geringfügig vor dem Ende des Inhalationszeitraums zu stoppen, damit die Verschwendung des Aerosols nach dem Ende des Inhalationsstromes vermieden wird.
Dieses kontinuierliche Pulsieren des Aerosols lässt sich durch ein System 872, wie es in den 28 und 29 dargestellt ist, realisieren. 28 und 29 zeigen einen Teil des Durchflusssteuerungs-Systems für einen Zerstäubungskatheter. Eine Durchflussleitung 876 hat einen Einlass 880 und einen Auslass 884. Die Durchflussleitung 876 kann aus einem weichen (z.B. nachgiebigen) Schlauch geformt sein. Der Einlass 880 stellt die Verbindung zur Quelle des flüssigen Arzneimittels her und kann insbesondere am Flüssigkeitsauslass (828 oder 856) des in den 24 – 26 gezeigten Flüssigkeitsreservoirs angebracht werden. Der Durchflussleitungsauslass 884 in den 28 und 29 stellt die Verbindung zum Flüssigkeitseinlassanschluss, z.B. dem Anschluss 32 in den 1 und 2, am Verteiler des Zerstäubungskatheters her. Um einen Abschnitt der Durchflussleitung 876 herum ist ein Aktorkolben 888 angeordnet. Der Aktorkolben 888 umfasst ein Magnetquetschventil 892 das auf den Teil der Flüssigkeitsdurchflussleitung 876 wirken kann, der sich durch dasselbe erstreckt, wodurch der Querschnitt zugequetscht wird. Der Aktorkolben 888 ist mit einem Regler verbunden und wird durch diesen betätigt, wobei der Regler Eingangsgrößen von dem Beatmungsgerät (z.B, von dem für einen externen Zerstäuber eingesetzten Zusatzanschluss) erhält, so dass der Aktorkolben 888 so betätigt wird, dass die Durchflussleitung synchron mit der Inhalationsphase und Exhalationsphase des Beatmungsgerätes geöffnet und geschlossen wird. Anstelle eines Magnetkolbens kann ein Dosierventil oder eine reversible Spritzenpumpe eingesetzt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform setzt das Durchflusssteuerungs-System 872 eine Doppelmagnetanordnung ein, um ein Rücksaugmerkmal bereitzustellen. Das Pulsieren des Flüssigkeitsdurchflusses durch Betätigung des Aktorkolbens 888 kann dazu führen, dass etwas Flüssigkeit an der distalen Flüssigkeitsöffnung des Zerstäubers zurückbleibt, nachdem der Druck abgeschaltet wurde. Dies kann dazu führen, dass kleine Mengen von Flüssigkeit aus der distalen Flüssigkeitsöffnungsspitze herunterlaufen, da die Flüssigkeit nicht unter kontrollierten Druckbedingungen ausgestoßen wird. Damit ein solches Herunterlaufen möglichst nicht auftritt, wird im Durchflusssteuerungs-System ein Rücksaugmerkmal bereitgestellt. Das Rücksaugmerkmal wird durch einen zweiten Magneten 896 bereitgestellt, der einer Speicherblase 900 zugeordnet ist, die mit der Duchflussleitung 876 kommuniziert.
Die Speicherblase 900 kommuniziert in der Durchflussrichtung hinter dem Aktorkolben 888 mit der Durchflusssteuerungs-Leitung 876. Eine kleine Menge an Fluid (Flüssigkeit/Luft) wird in der Speicherblase 900 aufgenommen. Die Speicherblase besteht aus einem elastischen Material, das so geformt wurde, dass das Material dazu neigt, immer seine ausgedehnte Größe anzunehmen. Wenn der Aktorkolben 888 öffnet, um den Fluidstrom zum distalen Ende des Zerstäubungskatheters zu ermöglichen, bewegt sich der zweite Magnet 896 zu einer geschlossenen Position, dadurch wird die Speicherblase 900 zusammengedrückt und das Fluid aus dieser heraus und in die Fluiddurchflussleitung 876 gequetscht, wie dies in 28 dargestellt ist. Während des Exhalationsstadiums des Beatmungszyklus schließt der Aktorkolben 888, um den Fluiddurchfluss zum distalen Ende des Zerstäubungskatheters abzusperren. Wenn der Aktorkolben 888 schließt, öffnet der zweite Magnet 896, wie dies in 29 dargestellt ist. Dadurch kann die Speicherblase 900 wieder elastisch ihre ausgedehnte Größe annehmen, und indem sie dies tut, saugt sie Fluid aus der Fluiddurchflussleitung 876 in die Speicherblase. Weil die Fluiddurchflussleitung 876 proximal am Aktorkolben 888 geschlossen ist, wenn die Speicherblase aus der Fluiddurchflussleitung Fluid in die Speicherblase saugt, saugt sie Fluid aus dem distalen Ende der Fluiddurchflussleitung an, das die Verbindung zum Flüssigkeitslumen des Zerstäubungskatheters herstellt. Dies bewirkt, dass sich die gesamte Flüssigkeitssäule im Flüssigkeitslumen des Zerstäubungskatheters etwas in einer umgekehrten Richtung (d.h. in proximaler Richtung) bewegt, wodurch sich die Flüssigkeit von der distalen Öffnung weg bewegt. Auf diese Weise ermöglicht das Durchflusssteuerungs-System der 28 und 29 das Zurücksaugen von Flüssigkeit in der Durchflussleitung, und zwar in einer umgekehrten Richtung während der Exhalationsphase des Beatmungsgerätes, nachdem die Flüssigkeitsdurchflussleitung abgeschaltet wurde.
ZEITLICHE STEUERUNG DER ZERSTÄUBUNG
Wie zuvor erwähnt wurde, wird bei der Förderung des zerstäubten Arzneimittels zu den Lungen bevorzugt, dass der Transport des Arzneimittels durch die Inhalation des Patienten erfolgt. Ein Anzahl von Faktoren beeinflussen die Effizienz des auf dieser Weise geförderten Arzneimittels. Die folgenden Ausführungsformen haben eine verbesserte Effizienz der Arzneimittelförderung unter Berücksichtigung einiger dieser Faktoren zum Gegenstand.
Wenn der Patient intubiert ist, kann man möglicherweise die zeitliche Steuerung des Zerstäubungspulses mit der Beatmung des Patienten synchronisieren. Bei einer Ausführungsform lässt sich dies realisieren, indem eine Schnittstelle zwischen dem Beatmungsgerät und dem Zerstäuber bereitgestellt wird. In einigen Fällen kann es vorgezogen werden, andere Mittel zur Triggerung der Zerstäubung bereitzustellen. Beispielsweise kann es sein, dass das eingesetzte Beatmungsgerät keine geeignete Schnittstelle bereitstellt. Ferner kann es sein, dass das Beatmungsgerät keine ausreichend genaue Informationen bezüglich der Patientenatmung bereitstellt, um den Zerstäubungskatheter mit der höchsten Effizienz betreiben zu können. In solchen Situationen kann es vorgezogen werden, einen oder mehrere separate Sensoren einzusetzen, um die Informationen zu erhalten, die sich für die Triggerung und den Betrieb des Zerstäubungskatheters einsetzen lassen.
In 30 ist ein Zerstäubungskatheter 944 in einem Endotrachealtubus 948 angeordnet, der sich in der Luftröhre 952 eines Patienten befindet. Ein proximales Ende des Endotrachealtubus 948 ist mit einem Beatmungsgerät 956 verbunden. Um physiologische Informationen hinsichtlich der Patientenatmung zu erhalten, die sich für die zeitliche Steuerung der Erzeugung der Zerstäubungspulse durch den Zerstäubungskatheter 944 nutzen lassen, können ein oder mehrere Sensoren eingesetzt werden. Zum Beispiel kann ein erster Sensor 960 an einem distalen Ende des Endotrachealtubus 948 angeordnet sein. Darüber hinaus kann ein Sensor 964 am Zerstäubungskatheter 944 positioniert werden. Ein weiterer Sensor 968 kann an einem separaten Instrument, wie z.B. einem separaten Katheter 972, positioniert werden, das sich weiter distal im Atmungssystem befindet. Zusätzlich kann ein Sensor 976 im Kreislauf des Beatmungsgerätes 956 oder in einem ggf. vorhandenen Beatmungsgeräte-Zusatzanschluss oder sonst wo am Patienten positioniert werden. Diese Sensoren 960, 964, 968 und 976 können Sensorausführungen sein, mit denen sich der Druck, der Durchfluss oder ein physiologischer Parameter des Patienten, wie z.B. die Muskelkontraktion oder die elektrophysiologische Aktivität, messen lassen. Bei alternativen Ausführungsformen können ein oder mehrere dieser Sensoren eingesetzt werden.
Die 31 und 32 zeigen alternative Ausführungsformen von Zerstäubungskathetern, bei denen Sensoren integriert sind. In 31 ist ein Zerstäubungskatheter 980 dargestellt. Dieser Zerstäubungskatheter 980 kann dem Zerstäubungskatheter in 7 ähnlich sein. In 31 umfasst ein Hauptschaft 984 eine Vielzahl von Lumen, wobei ein mittig angeordnetes Lumen 988 zur Förderung eines flüssigen Arzneimittels eingesetzt wird und eine Vielzahl von Lumen 992, die auf dem Umfang um dieses Lumen herum angeordnet sind, zur Förderung eines Druckgases eingesetzt werden. Eines der auf dem Umfang angeordneten Lumen 996 wird nicht zur Druckgasförderung, sondern stattdessen für Erfassungszwecke eingesetzt. Dies lässt sich durch Herstellung einer Öffnung 1000 durch eine Wand des Hauptschaftes 984 realisieren. Die Öffnung kommuniziert mit dem Messlumen 996. Die Öffnung 1000 kann offen sein oder mit einer biegsamen Membran abgedeckt sein, die die Druckübertragung über diese ermöglicht. Ein Druckaufnehmer kann an einem proximalen Ende des Zerstäubungskatheters angeordnet sein. Der Druck am distalen Ende des Zerstäubungskatheters lässt sich durch den proximal angeordneten Messaufnehmer über das Messlumen 996 erfassen. Dabei würde die pneumatische Erfassung des distalen Luftdruckes genutzt. Wegen der Wirkung der distalen Gasdruckbeaufschlagungs-Öffnung kann die Druckerfassung durch das Messlumen 996 zu Sicherheitszwecken hinsichtlich des Gesamtüberdruckes eingesetzt werden. Alternativ kann das Druckerfassungslumen 996 während der Zeiträume eingesetzt werden, in denen ein Druckbeaufschlagungsgas nicht zur Erfassung des physiologischen Atemwegsdruckes des Patienten gefördert wird.
32 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Druckerfassungs-Zerstäubungskatheters. Diese Ausführungsform ist der Ausführungsform von 31 ähnlich, mir der Ausnahme, dass ein Sensor 1004 am distalen Ende des Katheters 980, speziell in der Öffnung 1000, angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Sensor 1004 ein Druckwandler. Die Drahtzuleitungen 1008 verlaufen vom Sensor 1004 aus über das Lumen 996 in proximaler Richtung. Anstelle den Druck zu messen, könnte der Sensor 1004 den Durchfluss am distalen Ende des Katheters messen. Dies lässt sich durch piezoelektrische, optische sowie Hallsensorausführungen oder sonstige Sensortechnologiearten realisieren. Der Sensor kann auch eine Glasfasersensor-Ausführung sein.
Obwohl die Ausführungsformen der 31 und 32 Erfassungseinrichtungen zeigen, die einem Zerstäubungskatheter zugeordnet sind, könnten diese gleichen Sensorausführungen auch in dem Endotrachealtubus 948, dem separaten Katheter 972 oder dem Beatmungsgerät 956 von 30 oder dem Beatmungsgeräte-Kreislauf eingesetzt werden.
Der Sensor liefert Informationen an einen Regler 1012, der den Durchflusssteuerungs-Teil 1013 des Zerstäubungskathetersystems ansteuert. Der Durchflusssteuerungs-Teil kann die (in 28 dargestellte) Durchflusssteuerungs-Baugruppe 872 sowie die Steuerfunktionen für die Gasdruckbeaufschlagung umfassen. Der Regler 1012 kann voreingestellte Triggerparameter haben oder frei einstellbar sein. Der Regler 1012 kann den Atemwegsdurchfluss, den Druck oder die physiologische Aktivität als Grundlage für die Regelung der Durchflusssteuerungs-Baugruppe 1013 verwenden. Der Regler 1012 kann die pulsierende Förderung basierend auf einer der folgenden Betriebsarten bereitstellen: (1) mit jedem Puls wird eine dosierte Arzneimittelmenge (ein Bolus) gefördert; (2) das Arzneimittel wird so lange gefördert, bis eine physiologische Bedingung, z.B. eine Inhalation erfasst wird; oder (3) das Arzneimittel wird während eines festlegbaren Zeitintervalls, z.B. 2 Sekunden lang, gefördert. Diese Betriebsarten können vom Arzt auf der Grundlage der unter Berücksichtigung des Zustandes des Patienten, der Art des zu fördernden Arzneimittels usw. bevorzugten Behandlung ausgewählt werden.
Es kann auch gewünscht werden, dass die Aerosolförderung so geregelt wird, dass sie nicht mit jeder Inhalation erfolgt. Wie oben erwähnt wurde, ist ein Sachverhalt bei der Förderung eines sich ausdehnenden Gases die Kühlwirkung, die es auf den Körper hat. Dies kann ein Faktor bei hohen Gasdurchflussraten sein. Folglich kann es vorgezogen werden, das Aerosol bei jeder zweiten Inhalation oder jeder dritten Inhalation usw. zu fördern. Alternativ kann vorgezogen werden, das Aerosol für bestimmte Zeiträume, z.B. pro Stunde 5 Minuten lang, zu fördern. Somit kann durch Abwechslung der Aerosolförderungsart, die damit verbundene Kühlwirkung reduziert werden.
ALTERNATIVE AUSFÜHRUNGSFORMEN
IN DEN ENDOTRACHEALTUBUS INTEGRIERTER ZERSTÄUBUNGSKATHETER
Die verschiedenen Ausführungsformen der oben offenbarten Zerstäubungskatheter wurden so beschrieben als ob sie entweder für den Einsatz zusammen mit einem separaten Endotrachealtubus, oder für den Einsatz ohne einen Endotrachealtubus ausgelegt seien. Beim Einsatz mit einem Endotrachealtubus sind die oben offenbarten Ausführungsformen des Zerstäubungskatheters vorzugsweise aus dem Endotrachealtubus entfernbar, falls einer vorhanden ist. Es ist zu erwähnen, dass viele der Ausführungsformen der vorliegenden, hier offenbarten Erfindung auch zusammen mit einem Zerstäubungskatheter eingesetzt werden können, der sich nicht aus einem Endotrachealtubus entfernen lässt, d.h. in welcher der Zerstäubungskatheter in den Endotrachealtubus integriert und ein Bestandteil von diesem ist. Ein Endotrachealtubus, der eine Förderung von zerstäubter Medikation bereitstellt, ist in einer Patentanmeldung, die von Dr. Neil R. MacIntyre am 10. März 1992 mit dem Titel "Endotracheal Tube Adapted for Aerosol Generation at Distal End Thereof" eingereicht wurde, beschrieben, wobei die gesamte Offenbarung des Patents hier durch Bezugnahme aufgenommen wurde. Gemäß eines Systems, das von Dr. MacIntyre entwickelt wurde, wird ein Endotrachealtubus bereitgestellt, der die Zerstäubung einer Medikation am distalen Ende dieses Tubus sicherstellt. Gemäß des Systems von Dr. MacIntryre umfasst ein Endotrachealtubus neben seinem Hauptbeatmungslumen, das für den Atemstrom des Patienten eingesetzt wird, zwei zusätzliche, separate Lumen. Eine Medikation wird in flüssiger Form durch eines der zusätzlichen Lumen gefördert und ein Druckgas wird durch das andere Lumen gefördert. Die zwei zusätzlichen Lumen haben distale Öffnungen in der Nähe des distalen Endes des Endotrachealtubus-Luftstromlumens. Die distale Öffnung des Druckgaslumen leitet das Druckgas über die distale Medikationslumen-Öffnung, wodurch die flüssige Medikation so zerstäubt wird, dass sie zu den Lungen des Patienten gefördert werden kann. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung Ausführungsformen des Zerstäubungskatheters abdeckt, die bezüglich eines Endotrachealtubus nicht entfernbar sind.
IN DEN ABSAUGKATHETER INTEGRIERTE ZERSTÄUBUNGSFUNKTION
Wie oben erwähnt wurde, lässt sich der Zerstäubungskatheter in eine andere Vorrichtung, wie z.B. einem Endotrachealtubus, entweder entfernbar oder nicht entfernbar, integrieren. Eine solche Vorrichtung, in die sich ein Zerstäubungskatheter einpassen lässt, ist ein Absaug- oder Saugkatheter. Ein Absaugkatheter wird manchmal im Zusammenhang mit Patienten eingesetzt, die intubiert sind. Ein Absaugkatheter hat einen solchen Außendurchmesser und eine solche Länge, das er sich durch das Beatmungslumen eines Endotrachealtubus einführen lässt. Der Absaugkatheter wird eingesetzt, um Fluide und Schleimsekrete abzusaugen, die sich im Atemtrakt oder im Endotrachealtubus eines Patienten ansammeln, der intubiert ist. Ein herkömmlicher Absaugkatheter wird nach unten in das Beatmungslumen des Endotrachealtubus eingeführt, so dass er aus dem distalen Ende hervorsteht. Es kann ein schleimlösendes Mittel als Flüssigkeit über ein Lumen des Absaugkatheters instilliert werden, um die Entnahme von Schleim aus der Luftröhre oder den Luftröhrenästen zu unterstützen. Danach kann der Absaugkatheter aus dem Endotrachealtubus zurückgezogen und entweder entsorgt oder in einer sterilen Umhüllung aufbewahrt und zurückgehalten werden, die an einem proximalen Ende des Endotrachealtubus angeschlossen ist, so dass er wieder in den Endotrachealtubus eingeführt werden kann.
Ein Zerstäubungskatheter lässt sich in einen Absaugkatheter integrieren, so dass von einer einzigen Vorrichtung sowohl die Absaugungsfunktion als auch die Zerstäubungsfunktion für die Aerosolförderung erfüllt werden. Bei der alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung könnte der Zerstäubungskatheter, wie er beispielsweise oben beschrieben wurde, in einen Absaugkatheter integriert werden, so dass ein einziger Katheter beide Funktionen bereitstellen kann. Dies ließe sich bewerkstelligen, indem jede der oben beschriebenen Ausführungsformen des Zerstäubungskatheters zwecks der Bereitstellung einer Absaugung zur Entnahme von Fluid aus dem Atemtrakt des Patienten mit einem separaten Lumen ausgestattet würde. Das Kombinieren der Funktionen eines Absaugkatheters und eines Zerstäubungskatheters in einer einzigen Vorrichtung hat die Vorteile, dass die Unkosten für separate Produkte entfallen sowie die Unannehmlichkeit des Einführens und Herausziehens von separaten Vorrichtungen vermieden wird.
Absaugkatheter, die mit einem Zerstäubungskatheter kombiniert wurden, sind in den 33 – 40 dargestellt. In den 33 – 37 wird eine Absaugkatheterbaugruppe 1220 gezeigt, die einen Absaugkatheterschaft 1222 aufweist, der verschiebbar in einer flexiblen Umhüllung 1224 angeordnet ist. Durch den Absaugkatheterschaft 1222 verläuft ein Absauglumen 1225. Ein proximaler Verteiler 1226 umfasst einen Anschluss 1228, mit dem sich eine Vakuumquelle an das Absaugkatheterlumen 1225 anschließen lässt. Durch Betätigung eines Ventils 1230 wird der Anschluss 1228 geöffnet und geschlossen. Eine distale Hülse 1232 dient zum Anschluss an einen Endotrachealtubus, so dass sich der Absaugkatheterschaft 1222 in den Endotrachealtubus einführen lässt, indem der proximale Verteiler 1226 in Richtung der distalen Hülse 1232 geschoben wird. Die distale Hülse 1232 kann einen Verteiler für den Anschluss an einen Spülanschluss 1233 umfassen. Eine Dichtung 1235, die in der Hülse 1232 angeordnet ist, liegt dicht am Absaugkatheterschaft an, damit Schleim oder andere unerwünschten Materialien, die sich über den Spülanschluss 1233 entfernen lassen, entfernt werden. Der Schaft des Absaugkatheters kann zur Verringerung der Schleimhaftung mit einer reibungsarmen, z.B. hydrophilen, Beschichtung versehen werden.
Die Absaugkatheterbaugruppe 1220 umfasst zwei zusätzliche Lumen 1234 und 1236. Diese Lumen 1234 und 1236 befinden sich in einer Wand des Absaugkatheterschaftes 1222. Diese Lumen 1234 und 1236 kommunizieren mit distalen Öffnungen 1238 und 1240, die sich am distalen Ende des Absaugkatheterschaftes 1222 befinden. Diese Lumen 1234 und 1236 werden zur Förderung eines flüssigen Arzneimittels und eines Druckgases zur Zerstäubung des flüssigen Arzneimittels eingesetzt, wie dies oben beschrieben wurde. Außerdem befinden sich Absaugöffnungen 1242 am distalen Ende des Absaugkatheterschaftes 1222.
Die Absaugkatheterbaugruppe 1220 lässt sich in herkömmlicher Weise einsetzen, um Schleim aus der Luftröhre und aus den Luftröhrenästen zu entfernen. Ferner lässt sich die Absaugkatheterbaugruppe 1220 einsetzen, um mit Hilfe der Zerstäubungslumen 1234 und 1236 Arzneimittel in Form eines Aerosols zu den Lungen zu fördern. Die Zerstäubungslumen lassen sich außerdem einsetzen, um schleimlösende Mittel in Form eines Aerosols zu fördern. Weil das feine Aerosol, das von den Zerstäubungslumen gefördert wird, durch einen inspiratorischen Luftstrom des Patienten in die Luftröhrenäste transportiert werden kann, lassen sich die schleimlösenden Mittel im Vergleich zu einem Absaugkatheter, der nur ein grobes Spray eines schleimlösenden Mittels instilliert bzw. erzeugt, weiter in die Luftröhrenäste fördern. Zusätzlich lässt sich die vom Gas-Druckbeaufschlagungslumen erzeugte Durchflussgeschwindigkeit am Ende des Absaugkatheters zur Unterstützung des Schleim-Aufbrechvorganges einsetzen.
Beim Einsatz der Absaugkatheterbaugruppe 1220 lässt sich diese so positionieren, dass sich ein distales Ende des Absaugkatheterschaftes 1222 in unmittelbarer Nähe des distalen Endes des Endotrachealtubus 1250 befindet, wie dies in 35 gezeigt ist, oder alternativ lässt sich der Absaugkatheterschaft 1222 so positionieren, dass er sich in der Einführungsrichtung bis weit hinter das distale Ende des Endotrachealtubus 1250 erstreckt, wie dies in 37 gezeigt ist. Wie dies in 37 dargestellt ist, kann der Absaugkatheterschaft 1220 mit einer distalen Krümmung geformt sein, so dass das distale Ende in die Nähe der Luftröhrenwand gebracht werden kann.
Anstelle die Zerstäubungslumen in die Wand des Absaugkatheters zu integrieren, kann es in vielen Situationen vorgezogen werden, einen herkömmlichen Absaugkatheter mit einem autonomen Zerstäubungskatheter einzusetzen. Der autonome Zerstäubungskatheter kann eine Ausführungsform aufweisen, die zu irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich ist. Ein Absaugkatheter und ein Zerstäubungskatheter lassen sich schnell zusammen mit den alternativen Versionen der in den 38 – 40 dargestellten Verteilern einsetzen.
In 38 ist ein Endotrachealtubus 1252 dargestellt, der ein proximales Ende mit einem einzigen Anschluss 1254 aufweist. Ein Absaugkatheter 1256 hat einen distalen Verteiler 1258. Der distale Verteiler 1256 könnte als Teil des Absaugkatheters 1256 ausgebildet sein oder könnte als separates Bauteil bereitgestellt werden. Der Absaugkatheter-Verteiler 1258 stellt die Verbindung mit dem einzigen Anschluss 1254 des Endotrachealtubus 1252 her. Der Verteiler 1258 hat einen ersten Anschluss 1260, mit dem er sich an ein Beatmungsgerät anschließen lässt und einen zweiten Anschluss 1264, mit dem er sich an ein proximales Ende des Zerstäubungskatheters 1266 anschließen lässt. Wie dies in 38 dargestellt ist, umfasst der Zerstäubungskatheter 1266 eine sterile Umhüllung 1268, die der Umhüllung ähnlich ist, die am Absaugkatheter 1262 vorhanden ist. Bei der Ausführungsform von 38 werden der Absaugkatheter 1256 und der Zerstäubungskatheter 1266 abwechselnd im Beatmungslumen des Endotrachealtubus 1252 positioniert. Der Absaugkatheter oder der Zerstäubungskatheter lässt sich vorübergehend zurückziehen und in seiner sterilen Umhüllung aufbewahren, während der andere Katheter gerade eingesetzt wird.
In 39 ist eine andere Anordnung für den Anschluss eines Absaugkatheters und eines Zerstäubungskatheters an einen Endotrachealtubus dargestellt. Bei dieser Ausführungsform stellt ein Verteiler 1270 die Verbindung mit dem proximalen Ende des Endotrachealtubus 1252 her. Der Verteiler 1270 hat einen Anschluss 1274 für die Aufnahme des Zerstäubungskatheters 1266 und einen zweiten Anschluss 1276. Ein distaler Verteiler 1278 des Absaugkatheters 1280 stellt die Verbindung mit dem zweiten Anschluss 1276 her. Der Absaugkatheter-Verteiler 1278 hat einen Anschluss 1282, mit dem er sich an das Beatmungsgerät anschließen lässt. Diese Anordnung lässt sich in ähnlicher Weise wie die Anordnung von 38 einsetzen.
40 zeigt wieder eine andere Anordnung für den Anschluss eines Absaugkatheters und eines Zerstäubungskatheters an einen Endotrachealtubus. Bei dieser Ausführungsform ist der Endotrachealtubus 1252 mit einem proximalen Ende versehen, das Dualanschlüsse aufweist. Ein erster Anschluss 1284 nimmt den Zerstäubungskatheter 1266 auf. Der zweite Anschluss 1286 lässt sich entweder direkt an ein Beatmungsgerät anschließen oder lässt sich auf eine herkömmliche Weise an ein distales Ende eines Absaugkatheters (nicht dargestellt) anschließen.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) könnte der Zerstäubungskatheter abwärts des Absauglumens des Absaugkatheters positioniert werden.
In 41 ist ein weiterer Absaugkatheter dargestellt, bei dem ebenfalls die Funktion der Zerstäubung eines Aerosols integriert wurde. In 41 erstreckt sich ein Absaugkatheter 1400 von dem Beatmungslumen eines Endotrachealtubus 1250 aus. Der Absaugkatheter 1400 umfasst distale Absaugöffnungen 1402, die sich in der Nähe des distalen Endes des Absaugkatheterschaftes befinden. Längs des Absaugkatheterschaftes befinden sich proximal von den Absaugöffnungen 1402 ein oder mehrere Paare von Flüssigkeits- und Gasöffnungen 1404. Die Flüssigkeits- und Gasöffnungspaare 1404 sind zueinander so angeordnet, dass, wie bei den vorherigen Ausführungsformen, ein Aerosol der zur Flüssigkeitsöffnung zu fördernden Flüssigkeit erzeugt wird. Die Zerstäubungsöffnungen 1404 sind von dem Absaugkatheterschaft aus radial gerichtet, um das von den Zerstäubungsöffnungen 1404 geförderte Aerosol zur Atemwegsdurchlasswand zu leiten. Das geförderte Aerosol kann ein schleimlösendes Mittel sein. Die durch die Absaugungöffnungen bereitgestellte Absaugung saugt das von den Zerstäubungsöffnungen geförderte, schleimlösende Mittel sowie den durch das schleimlösende Mittel behandelten Schleim in einer distalen Richtung in die Absaugöffnungen.
Ein weiterer Absaugkatheter mit Aerosolförderung ist in 42 dargestellt. Ein Absaugkatheter 1410 befindet sich in einem Beatmungslumen des Endotrachealtubus 1250. Wie bei der vorherigen Ausführungsform hat der Absaugkatheter 1410 eine distale Absaugöffnung 1412, damit Schleim aus dem Atemwegsdurchlass entfernt werden kann. Zusätzlich umfasst der Absaugkatheter 1410 auch distale Gas- und Flüssigkeitsöffnungen 1414, die sich zur Erzeugung eines Aerosols nahe beieinander befinden. Die Flüssigkeits- und Gasöffnungen befinden sich so in einer distalen Verlängerung 1416 des Absaugkatheterschaftes, dass sie distal von der Absaugöffnung 1412 angeordnet sind. Die Flüssigkeits- und Gaszerstäubungsöffnungen 1414 sind in einer proximalen Richtung auf die Absaugöffnung 1412 gerichtet. Die distale Verlängerung 1416 wurde so geformt, dass die Zerstäubungsöffnungen 1414 in die Nähe der Wand des Atemwegsdurchlasses gebracht werden, so dass das von den Zerstäubungsöffnungen 1414 geförderte Aerosol, die Atemwegsdurchlasswand benetzt. Wie bei dem vorherigen Katheter kann das geförderte Aerosol ein schleimlösendes Mittel sein, damit die Absaugung des Schleims aus dem Atemwegsdurchlass erleichtert wird. Der Druckgasstrom kann eingesetzt werden, um zum Ablösen von Schleim von den Atemwegsdurchlasswänden beizutragen.
ANDERES VERFAHREN ZUR AEROSOLERZEUGUNG
Die obigen Ausführungsformen beschreiben einen Zerstäubungskatheter, in dem ein Aerosol dadurch erzeugt wird, dass ein Druckgas durch einen Katheter in die Nähe einer Öffnung geleitet wird, aus der die zu zerstäubende Flüssigkeit austritt. Es wird als innerhalb des Schutzbereiches der hier beschriebenen Erfindung erachtet, dass andere Mittel oder Agenzien zur Erzeugung eines Aerosols für die Förderung einer Medikation zum Atemtrakt eingesetzt werden können. Beispielsweise lassen sich die obigen Ausführungsformen zusammen mit Vorrichtungen einsetzen, die andere Mittel zur Erzeugung eines Aerosols einer flüssigen Medikation verwenden. Es kann eine Flüssigkeit, die von einem einzigen Flüssigkeitslumen gefördert wird, zerstäubt werden, indem Ultraschallenergie auf die Flüssigkeit wirkt bzw. Elektrospray, Dampf oder eine Mikropumpe, mit einer ähnlichen Ausführung wie sie bei Tintenstrahldruckern eingesetzt wird, zur Anwendung kommt. Diese Zerstäubungsmethoden lassen sich mit Druckgas kombinieren, um ein Aerosol der flüssigen Medikation zu erzeugen.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen für Zerstäubungskatheter ließen sich auch bei anderen Ausführungen von Zerstäubern einsetzen, die außerhalb eines Atmungssystems eines Patienten eingesetzt werden, wie beispielsweise Zerstäubern mit kleinem Volumen (SVN), Befeuchtungszerstäubern oder Zerstäubern, die zur okulären Arzneimittelverabreichung eingesetzt werden. Beim Einsatz in solchen Zerstäuberausführungen stellen die hier offenbarten Ausführungsformen des Zerstäubungskatheters ein feines Aerosol bereit ohne die potentiellen Nachteile des Aufpralls der Flüssigkeit auf ein Leitblech oder des kontinuierlichen Umlaufs des flüssigen Arzneimittels, die bei solchen Zerstäubern üblich sind.
Es ist beabsichtigt, dass die vorstehende detaillierte Beschreibung als Erläuterung statt als Beschränkung betrachtet wird und es wird deutlich gemacht, dass die folgenden Patentansprüche den Schutzbereich der Erfindung definieren.

Claims

Katheter zur Abgabe eines Arzneimittelaerosols an die Lungen eines Patienten, wobei der Katheter Folgendes umfasst: einen Katheterschaft (132), aufweisend: ein Flüssigkeitslumen (134), das im Schaft mittig angeordnet ist und zur Förderung eines Arzneimittels in flüssiger Form ausgelegt ist; eine Vielzahl von Gaslumen (135), die auf dem Umfang um das Flüssigkeitslumen (134) herum angeordnet ist und zur Förderung eines Gases ausgelegt ist; eine distale Flüssigkeitsöffnung, die mit dem Flüssigkeitslumen (134) kommuniziert; und eine Vielzahl von distalen Gasöffnungen, die mit der Vielzahl von Gaslumen (135) kommuniziert, wobei die Vielzahl von Gasöffnungen zur distalen Flüssigkeitsöffnung ausgerichtet ist, damit ein flüssiges, aus der Flüssigkeitsöffnung gefördertes Arzneimittel zerstäubt wird.
Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil (141) des Schaftes (136), der das Flüssigkeitslumen (137) umgibt, aus einem Material mit geringer Nachgiebigkeit geformt ist, so dass die Durchflusssteuerung an der distalen Flüssigkeitsöffnung (139) für eine durch das Flüssigkeitslumen (137) geförderte Flüssigkeit gegenüber der Durchflusssteuerung an einem dazu proximalen Ort empfindlicher ist.
Katheter nach Anspruch 1 oder 2, außerdem dadurch gekennzeichnet, dass er einen Spitzenbereich (160), der durch einen Konus im distalen Ende des Katheters gebildet wird, umfasst.
Katheter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende (156) des Katheters (148) die Form eines Spitzenbereiches (160) aufweist, der konisch derart ausgeführt ist, dass die Lumen (164, 168) an einem distalen Ende des Spitzenbereiches (160) näher beieinander liegen als an einem proximalen Ende des Spitzenbereiches und/oder der jeweilige Innendurchmesser der Lumen (164, 168) an einem distalen Ende des Spitzenbereiches (160) kleiner ist als an einem proximalen Ende des Spitzenbereiches (160).
Katheter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsöffnung (164) von sechs der Gasöffnungen (168) umgeben ist; und sechs der Gaslumen mit den sechs Gasöffnungen (168) deckungsgleich sind.
Katheter nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsöffnung (164) einen Durchmesser von ungefähr 0,051 mm (0,002 Zoll) aufweist.
Katheter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gasöffnung (168) einen Durchmesser von 0,051 mm (0,002 Zoll) aufweist.
Katheter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen proximalen Schaftabschnitt (176) und einen distalen Schaftabschnitt (180); und eine Vielzahl von Lumen (184) im proximalen Schaftabschnitt (176).
Katheter nach Anspruch 8, der außerdem gekennzeichnet ist durch: ein distales Ende des proximalen Schaftabschnittes (176), der mit dem proximalen Ende des distalen Schaftabschnittes (180) verbunden ist; einen konischen Hohlraum (192), der zwischen dem distalen Ende des distalen Schaftabschnittes (180) und dem distalen Ende des proximalen Schaftabschnittes ausgebildet ist; eine distale Öffnung (196), die sich am distalen Ende des distalen Schaftabschnittes (180) befindet; und ein röhrenförmiges Ansatzstück (200), welches das mittige Lumen verlängert und eingesetzt wird, um eine Flüssigkeit durch den konischen Hohlraum (192) und aus der distalen Öffnung (196) zu fördern; und wobei die distale Öffnung (196) so bemessen ist, dass ein Gasdurchfluss in einem ringförmigen Bereich um das röhrenförmige Ansatzstück (200) zum Zerstäuben der Flüssigkeit, die aus der distalen Öffnung des röhrenförmigen Ansatzstückes austritt, möglich ist.
Katheter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die distale Öffnung einen Innendurchmesser von 0,635 mm (0,25 Zoll) aufweist.
Katheter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das röhrenförmige Ansatzstück einen Außendurchmesser von 0,305 mm (0,012 Zoll) und einen Innendurchmesser von 0,178 mm (0,007 Zoll) aufweist.
Katheter nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der distale Schaftabschnitt (180) aus nicht rostendem Stahl besteht.
Katheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen konisch ausgeführten Draht (212), der zur Flüssigkeitsöffnung (216) so angeordnet ist, dass die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitslumen in distaler Richtung aus der distalen Flüssigkeitsöffnung (216) längs des Drahtes (212) weiterfließt.
Katheter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (240) eine derart gekrümmte Form aufweist, dass Gas aus den Gasöffnungen das Herumschlagen des Drahtes in einer Spiralbewegung bewirkt.
Katheter nach Anspruch 1, außerdem gekennzeichnet durch einen porösen Stopfen (142), der sich in der Flüssigkeitsöffnung (139) befindet.
Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen konisch ausgeführten Draht oder Faden (240), der zur Vergrößerung der Breite des Aerosols dient.
Katheter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein auf dem Umfang angeordnetes Lumen (996), das zu Erfassungszwecken dient.
Apparat zur Abgabe eines Arzneimittelaerosols an die Lungen eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Katheter nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst: den Katheterschaft, der ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist; das Flüssigkeitslumen, das am proximalen Ende mit einem Anschluss (32) zur Aufnahme eines Arzneimittels in einer flüssigen Form kommuniziert; ein Durchflusssteuerungsapparat, der mit dem Anschluss (32) verbunden ist, wobei der Durchflusssteuerungsapparat Folgendes umfasst: eine Durchflussleitung (876), die mit dem Anschluss (32) kommuniziert, wobei die Durchflussleitung von dem Arzneimittel eingenommen wird; und ein Ventil (888), das mit der Durchflussleitung assoziiert ist, um eine gepulste Abgabe des Arzneimittels über die Durchflussleitung zu bewirken.
Katheter oder Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser außerdem einen Sicherheitsanschlag (44) an einem proximalen Teil des Katheterschaftes umfasst.
Katheter oder Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser außerdem Messmarkierungen (41) am Katheterschaft umfasst.
Katheter oder Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Luer-Lock-Ansätze an proximalen Anschlüssen umfasst, die mit den Gaslumen und dem Flüssigkeitslumen kommunizieren.
Katheter oder Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem einen Streifen (43) am Katheterschaft umfasst.
Katheter oder Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheterschaft (340) ein weiteres Lumen (368) umfasst, das durch ihn verläuft; sowie ein Glasfaserskop (366), das sich durch das weitere Lumen erstreckt.
Absaugkatheter für den Einsatz mit einem Endotrachealtubus, wobei der Absaugkatheter so bemessen ist, dass er in ein Beatmungslumen des Endotrachealtubus passt und der Absaugkatheter ein Absauglumen zur Entfernung von Schleim aus dem Atemtrakt eines intubierten Patienten aufweist; wobei der Absaugkatheter durch den zusätzlichen Einbau eines Katheters mit Zerstäubungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet ist.
Verfahren zur Formgebung des Katheters nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Katheter distale Öffnungen mit kleinen Abständen aufweist, für deren Abmessungen und Abstände geringe Toleranzen zur Anwendung kommen, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen einer relativ großen, extrudierten Polymer-Multilumen-Schlauchleitung; Aufheizen eines Teils der Schlauchleitung auf eine Übergangstemperatur der Schlauchleitung; Auslängen dieses Teils der Schlauchleitung, um einen konischen Abschnitt mit einem Reckverhältnis im Bereich zwischen 2 bis 1 und 20 bis 1 zu formen, so dass die Lumen einen zunehmend kleineren Abstand im konischen Bereich aufweisen; und Formen einer Vielzahl von Öffnungen an einem distalen Ende des konischen Abschnittes, wobei die Vielzahl von Öffnungen für die Zerstäubung einer Flüssigkeit, die durch eines der Lumen gefördert wird, ausgelegt ist, damit ein Aerosol mit einem Gas gebildet wird, das durch die anderen Lumen gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Formen einer Vielzahl von Öffnungen außerdem Folgendes umfasst: das Schneiden eines distalen Endes des konischen Abschnittes.
Verfahren nach Anspruch 25, das außerdem gekennzeichnet ist durch den Zuschnitt der Schlauchleitung, um einen Schaftteil des Katheters mit Zerstäubungseinrichtung zu formen.
Verfahren nach Anspruch 25, außerdem gekennzeichnet durch die Bestrahlung eines Teils der Schlauchleitung mit energiereicher Strahlung.
Verfahren nach Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufheizens außerdem das Aufheizen der Schlauchleitung auf eine Temperatur zwischen einem Schmelzzustand und einem Glaszustand der Schlauchleitung umfasst.