HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Verabreichung von Medikamenten und insbesondere die
Aerosolverabreichung von Medikamenten über einen Endotracheal
tubus.
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Das vorrangige Ziel der Notfallbehandlung ist die rasche
und wirksame Zufuhr der erforderlichen Medikamente während
der Dauer einer Krise. In vielen Notfallsituationen kann
der Verabreichungsweg beinahe ebenso wichtig sein wie die
Wahl des Medikaments. Obwohl beispielsweise im allgemeinen
eine sofortige intravenöse Medikamentenverabreichung als
erste Maßnahme gewählt wird, ist dies oft aufgrund eines
Kreislaufkollaps nicht möglich, der das Anlegen peripherer
oder zentraler Venenkatheter verhindert.
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Im allgemeinen wird als erste Maßnahme während einer
Notfallbehandlung für den Patienten ein Luftkanal, z.B.
mittels eines Endotrachealtubus, gelegt. Der Endotrachealtubus
bietet einen Weg zur Verabreichung injizierbarer
Medikamente. Durch Injektion des Medikaments in flüssiger Form
aus einer Spritze in die zentrale Öffnung eines
Endotrachealtubus wird das Medikament auf der Epitheloberfläche der
oberen Luftwege abgeschieden und vom Bronchien- und
Lungenkreislauf absorbiert. Dieses Verfahren der Verabreichung
von Medikamenten in flüssiger Form hat einige Nachteile:
ein Teil des flüssigen Medikaments geht verloren, da es an
der Innenfläche des Endotrachealtubus haften bleibt; das
flüssige Medikament wird nur über einen relativ kleinen
Abschnitt der verfügbaren Lungenoberflächen verteilt, wodurch
die Aufnahme verzögert und die verabreichbare Dosis
begrenzt wird; die Verdünnung der Medizin und das Aufziehen
der Spritze sind zeitaufwendig; und die Anwendung dieses
Verabreichungsverfahrens kann die Unterbrechung von Herz-
Lungen-Wiederbelebungsmaßnahmen erforderlich machen.
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Es sind verschiedene Endotrachealtuben konstruiert worden,
um die Zufuhr flüssiger Medikamente über den
Endotrachealtubus zu erleichtern. So sehen beispielsweise die in den
Veröffentlichungen US-A-4 739 756, 4 119 101, 4 669 463 und
4 821 714 jeweils die Verabreichung von Medikamenten in
flüssiger Form über einen Endotrachealtubus vor. Des
weiteren beschreibt die Veröffentlichung Wo-A-8905670 eine
Endotrachealkanüle, welche ein flexibles Innenrohr zur Führung
des zerstäubten Produkts in den Bronchialbaum umfaßt, bei
der das freie in das Rohr mündende Ende einen Durchmesser
gleich demjenigen seines eigenen Lumens hat. Diesen Geräten
haften jedoch immer noch dieselben Nachteile an, die mit
der oben erläuterten Verabreichung von Medikamenten in
flüssiger Form verbunden sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann im
Rahmen eines Verfahrens eingesetzt werden, das die
Verabreichung von Medikamenten in Aerosolform durch einen
Endotrachealtubus vorsieht, und mildert somit einige der bei
der Verabreichung flüssiger Medikamente durch einen
Endotrachealtubus auftretenden Nachteile. Die
Aerosolverabreichung des Medikaments verringert die Menge des auf den
Innenflächen des Endotrachealtubus verlorengehenden
Medikaments und gestattet eine Verteilung des Medikaments über
einen größeren Oberflächenbereich, wodurch die Aufnahme
beschleunigt wird und höhere Dosierungen verabreicht werden
können. Das Aerosolmedikament kann in vorgefüllten
Behältern bereitgestellt werden, da die Verdünnung nicht
kritisch ist, wodurch die zum Verdünnen und Aufziehen der
Spritzen mit flüssigem Medikament erforderliche Zeit
eingespart
wird. Schließlich braucht die Aerosolverabreichung
des Medikaments nicht bereits eingeleitete
Herz-Lungen-Wiederbelebungsmaßnahmen zu stören.
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Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann im
Rahmen eines Verfahrens eingesetzt werden, bei dem das
Medikament durch Einführen eines Endotrachealtubus in die
Luftröhre des Patienten verabreicht und das Medikament in
Aerosolform in den Luftstrom im Endotrachealtubus injiziert
wird. Das Medikament wird vorzugsweise in der Mitte des
Endotrachealtubus injiziert, damit möglichst viel davon im
Luftstrom mitgerissen wird und möglichst wenig von dem
Medikament an den Seitenwänden des Tubus abgeschieden wird.
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Die erfindungsgemäße in Anspruch 1 definierte Vorrichtung
ist für die Injektion von Medikamenten in Aerosolform in
den Luftstrom in einem Endotrachealtubus ausgeführt. Im
allgemeinen umfaßt die Vorrichtung einen verbesserten
Endotrachealtubus des Typs mit einem hohlen Tubuskörper,
welcher ein proximales Ende besitzt sowie ein distales Ende,
das in die Luftröhre des Patienten eingeführt werden kann.
Die Vorrichtung umfaßt außerdem ein
Aerosolverabreichungslumen mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende,
welches zumindest teilweise entlang des Endotrachealtubus
verläuft. Eine Aerosoldüse ist am distalen Ende des
Verabreichungslumens zwar innerhalb des Lumens, aber im Bereich
des distalen Endes angeordnet. Am proximalen Ende des
Verabreichungslumens ist ein Anschluß zur Kopplung eines
Aerosol-Medikamentenbehälters vorgesehen, um das Medikament in
das Verabreichungslumen zu befördern, damit es in
Aerosolform aus der Düse ausgespritzt werden kann.
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Somit sorgt die erfindungsgemäße Vorrichtung für die
Injektion des Medikaments in Aerosolform in den Luftstrom
innerhalb eines Endotrachealtubus, wodurch eine bessere
Verteilung des Medikaments über die Lungenoberflächen gegeben
ist, als dies bei der Verabreichung flüssiger Medikamente
erzielbar ist. Diese bessere Verteilung beschleunigt die
Aufnahme des Medikaments und gestattet die Verabreichung
höherer Dosen. Da das Medikament in Aerosolform und nicht
in flüssiger Form vorliegt, geht weniger Medikament auf den
Oberflächen des Endotrachealtubus verloren. Die
Aerosolverabreichung gestattet die Verwendung von Behältern mit
abgemessenen Dosen, wodurch Verzögerungen bedingt durch Mischen
und Abmessen, wie sie bei flüssigen Medikamenten auftreten,
ausgeschaltet werden. Schließlich bedeutet die
Aerosol-Verabreichung keine Störung bereits eingeleiteter
Herz-Lungen-Wiederbelebungsmaßnahmen.
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Diese und andere Vorteile sind teilweise offenkundig und
teilweise im folgenden erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Fig. 1 ist eine Seitenrißansicht eines verbesserten
Endotrachealtubus, der gemäß den Prinzipien der
vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
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Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Querschnitts in
Querrichtung durch den verbesserten
Endotrachealtubus entlang der Ebene der Linie 2-2 in Fig. 1;
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Fig. 3 ist eine Ansicht eines Querschnitts in
Längsrichtung durch den verbesserten Endotrachealtubus
entlang der Ebene der Linie 3-3 in Fig. 2; und
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Fig. 4 ist eine Seitenrißansicht einer zweiten
Ausführungsform des verbesserten Endotrachealtubus, der
gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist.
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In sämtlichen Ansichten der Zeichnung kennzeichnen
entsprechende Bezugszeichen entsprechende Teile.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine erste Ausführungsform eines verbesserten
Endotrachealtubus gemäß den Prinzipien dieser Erfindung ist in Fig. 1
allgemein mit 20 gekennzeichnet. Der Endotrachealtubus 20
hat im allgemeinen eine Standardkonstruktion, welche einen
hohlen, rohrförmigen Körper 22 umfaßt, der vorzugsweise aus
einem flexiblen Kunststoffmaterial besteht. Der Körper 22
hat ein proximales Ende 24 und ein distales Ende 26, das in
die Luftröhre eines Patienten eingeführt werden kann. Zu
diesem Zweck weist das distale Ende 26 eine abgerundete,
sich verjüngende Konfiguration auf. Wie dem Fachmann
wohlbekannt ist, kann der Endotrachealtubus 20 im Bereich
seines distalen Endes an der Außenseite einen aufblasbaren
Ballon 28 aufweisen sowie ein Lumen 30, das sich im
wesentlichen entlang der Länge des Endotrachealtubus erstreckt.
Das distale Ende 32 des Lumens 30 steht mit dem Ballon 28
in Verbindung, und das proximale Ende 34 des Lumens 30 hat
einen Anschluß 36, der zur Kopplung mit einer
Luftversorgung zum Aufblasen des Ballons 28 ausgeführt ist.
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Anders jedoch als bei einem herkömmlichen Endotrachealtubus
verfügt der Endotrachealtubus 20 über ein
Aerosolverabreichungslumen 38 mit einem proximalen Ende 40 und einem
distalen Ende 42. Das Verabreichungslumen 38 ist vorzugsweise
aus einem flexiblen, chemisch inerten (d.h. inert gegenüber
den zuzuführenden Medikamenten) Polymermaterial
hergestellt, so daß es sich zusammen mit dem Endotrachealtubus
biegen läßt, obwohl es auch aus einem anderen geeigneten
Material hergestellt sein könnte. Das Verabreichungslumen
38 erstreckt sich zumindest entlang eines Abschnitts des
rohrförmigen Körpers 22 und kann innerhalb, außerhalb des
Körpers oder innerhalb der Wand des Körpers angeordnet
sein. Das distale Ende 42 des Verabreichungslumens 38 endet
vorzugsweise in einer Einspritzvorrichtung 46. Die
Einspritzvorrichtung 46 umfaßt einen im allgemeinen parallel
zu dem rohrförmigen Körper 22 verlaufenden ersten Abschnitt
48 und einen im allgemeinen als Sehne (am günstigsten
diametral) über das Innere des rohrförmigen Körpers 22 nahe am
distalen Ende des rohrförmigen Körpers verlaufenden zweiten
Abschnitt 50. Die Einspritzvorrichtung 46 ist vorzugsweise
ein L-förmiges hohles Metallrohr mit kleinem Durchmesser.
Eine Düse 52 ist vorzugsweise in der Mitte des zweiten
Abschnitts 50 der Einspritzvorrichtung 46 im Mittelpunkt (bei
Betrachtung des transversalen Querschnitts) des
rohrförmigen Körpers angeordnet. Die Düse 52 ist vorzugsweise so
ausgerichtet, daß sie vom distalen Ende des
Endotrachealtubus 20 aus nach außen weist.
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Vorzugsweise ist eine Einrichtung wie ein Anschluß 54 zur
Kopplung des proximalen Endes 40 des Verabreichungslumens
38 an ein Ventil und einen Schaft 56 eines Behälters 58 für
Aerosolmedikamente vorgesehen, so daß die Betätigung des
Behälters 58 das Medikament in das Verabreichungslumen 38
entläßt. Der Behälter 58 ist vorzugsweise von dem Typ, der
bei Betätigung abgemessene Dosen abgibt. Diese Behälter
enthalten normalerweise mehrfache Dosen eines Medikaments
und sind mit einem Dosierventil zur Regelung der Dosierung
ausgerüstet. Diese Ventile sind so konzipiert, daß sie ein
vorbestimmtes Volumen der Aerosolzusammensetzung, z.B. 50
oder 63 ul, bei jeder Ventilbetätigung abgeben. Das Lumen
38 führt das Medikament unter Druck zur Düse 52, aus der es
als Aerosol in den Luftstrom in dem Endotrachealtubus 20
gespritzt wird. Die im allgemeinen mittige Anordnung der
Düse 52 und ihre Lage neben dem distalen Ende des
Endotrachealtubus 20 bewirken, daß das meiste Medikament vom
Luftstrom mitgerissen wird, so daß sich relativ wenig
Medikament an den Wänden des Endotrachealtubus niederschlägt.
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Die Länge und die Innenabmessung des Lumens 38, die Länge
und die Innenabmessung der Einspritzvorrichtung 46 und die
Größe der Düse 52 sind alle so aufeinander abgestimmt, daß
die beste Aerosoldispersion des Medikaments erreicht wird.
Experimente haben gezeigt, daß größere Abgabewirkungsgrade
mit größeren Dosen erzielt werden. Außerdem haben
Experimente Anhaltspunkte dafür erbracht, daß eine bessere
Aerosolabgabe bei kleineren Düsendurchmessern (z.B. 5 u) oder
größeren Düsendurchmessern (z.B. 81 oder 100 u), jedoch
nicht bei mittleren Größen möglich ist. Der geeignete
Durchmesser der Düse und des Lumens sowie die geeignete
Lumenlänge für eine gegebene Dosierung lassen sich auf
einfache Weise durch Erprobung bestimmen. In der nachstehenden
Tabelle sind die Ergebnisse der von den Erfindern
durchgeführten Erprobung aufgelistet:
Düsenabmessungen und Aerosolabgaben
Düsendurchmesser (um)
Lumendurchmesser (mm)
Lumenlänge (mm)
Aerosolabgabe Atembare Masse (mg(m3)
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** Die Aerosolabgabe wird als vier Werte protokolliert, die
die Abgabe aus vier verschiedenen MDI-Ventilvolumen
angeben: 25 ul, 50 ul, 63 ul und 100 ul.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Körper 22 des
Endotrachealtubus zuerst in die Luftröhre des Patienten
eingeführt, um die Luftversorgung der Lungen des Patienten
herzustellen. Wenn dann die Verabreichung eines Medikaments
erforderlich ist, wird der Anschluß 54 an das Ventil und
den Schaft 56 eines Medikamentenbehälters 58 angeschlossen.
Das Ventil und der Schaft 56 werden betätigt, und das
Medikament wird an das Verabreichungslumen 38 abgegeben, in dem
es unter Druck zu der Einspritzvorrichtung 46 gelangt. Das
Medikament wird in Aerosolform aus der Düse 52 gespritzt
und vom Luftstrom im Endotrachealtubus mitgerissen und in
den Lungen des Patienten verteilt. Aufgrund seiner
Aerosolform wird das Medikament über einen großen
Oberflächenbereich verteilt und rasch aufgenommen.
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Eine zweite Ausführungsform eines verbesserten
Endotrachealtubus, der gemäß den Prinzipien dieser Erfindung
aufgebaut ist, ist in der Fig. 4 allgemeinen mit 20'
gekennzeichnet. Der Endotrachealtbus 20' ist in seinem Aufbau dem
Endotrachealtubus 20 ähnlich, und entsprechende Teile sind
mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet. Der
Hauptunterschied zwischen den Tuben 20' und 20 besteht darin,
daß beim Tubus 20' die Einspritzvorrichtung 46 und die Düse
52 nicht im Bereich des distalen Endes 26 angeordnet sind.
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In Anbetracht der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß
die verschiedenen Aufgaben der Erfindung gelöst und weitere
vorteilhafte Ergebnisse erzielt sind.
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Da verschiedene Änderungen an den obigen Konstruktionen
vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu
verlassen, sollen alle in der obigen Beschreibung
enthaltenen
oder in den bei liegenden Zeichnungen dargestellten
Fakten nur als erläuternd und nicht als begrenzend verstanden
werden.