[发明专利]具有电化学过滤器的呼吸系统和电化学过滤器的应用

说明书

本发明涉及一种具有电化学过滤器的呼吸系统，电化学过滤器用于消耗呼吸气体中的烷基酚、特别是2,6‑二异丙基苯酚，并且本发明涉及过滤器从呼吸气体中除去烷基酚、特别是2,6‑二异丙基苯酚的应用。

技术领域

本发明涉及一种具有电化学过滤器的呼吸系统，电化学过滤器用于消耗呼吸气体中的烷基酚，特别是2,6-二异丙基苯酚，并且本发明涉及过滤器从呼吸气体中除去烷基酚，特别是2,6-二异丙基苯酚的应用。

背景技术

2,6-二异丙基苯酚(也被称为异丙酚)是一种静脉注射安眠药，通常在检查或手术期间被注射以用于镇静或意识丧失。

此外还已知的是，在麻醉期间为患者提供用于监测患者在麻醉期间的呼吸的呼吸系统，如再呼吸系统，患者呼出的呼吸气体在该再呼吸系统中经过处理步骤之后被再次返回给患者，该处理步骤通常包括消耗二氧化碳。

为了检测麻醉的有效性，会希望检测呼吸气体中的异丙酚浓度。然而，在呼吸系统中不允许安眠药累积，这会使异丙酚浓度失真并且导致比实际发生的值更高的误信值。目前为止，在文献中没有提到上述问题。这主要是因为在实践中没有提供简单的可市售的方法用来在手术或者医疗期间检测患者的呼吸气体中的异丙酚，特别是在使用呼吸器时。然而，B.BRAUN Melsungen公司目前在市场上推出了一种用于GC-IMS测量的测量设备，其用于手术系统中。该设备以EDMON的名称提供，并且可以根据制造商的说明书确定患者的呼出气体中的异丙酚浓度，该患者借助静脉注射异丙酚被镇静或被麻醉。可以观测到呼出气体中的浓度是否上升、下降还是保持不变。

发明内容

本发明涉及一种呼吸系统，其具有用于氧化烷基酚的电化学电池，该呼吸系统特别是再呼吸系统，其中呼出的呼吸气体经过处理步骤之后再次返回患者，该处理步骤包括在吸收剂处消耗二氧化碳。该吸收剂包括例如含有氢氧化钙的化合物，例如碱石灰。

已经发现，在包含静脉使用异丙酚的手术或者医学检查中，可以在ppb范围内检测到呼吸气体中的异丙酚，并且这种特性可以用于监测异丙酚浓度，特别是其随时间的下降。该信息可以用于控制或者监测患者的觉醒，或者另一方面确保始终充分的镇静或麻醉。

然而，已经观察到，当在手术或者医学检查中使用配备了用于监测异丙酚浓度的测量部件的再呼吸系统时，在持续吸入呼吸气体时，吸入气体和呼出气体都通过测量部件被吸取。虽然在呼吸气体中仅仅存在几ppb的异丙酚，但在再呼吸系统的长时间运行中，在呼吸系统中观察到异丙酚的积累。这会导致，测量信号不仅(像预期的那样)受到患者的呼吸气体中的异丙酚影响，而且还受到被机器延迟的以及之后回吸的异丙酚的影响。

在这种情况下，不能达到分析物的稳定测量值。通过物理吸附使异丙酚结合到过滤器上或者通过化学反应将异丙酚固定在过滤器表面上的尝试都失败了。通过在空间上隔离异丙基基团，羟基基团只能被非常困难地不可逆键合。在表面上的初始的物理吸附后，随着时间的增加或温度的升高而发生异丙酚的解吸附。除此之外还要求，呼吸系统中的附加过滤器不得导致系统中的压力增加，即过滤器的呼吸阻力必须尽可能小。经常与异丙酚并行施用的其他麻醉药的浓度不应被过滤器抑制或者影响。基于气体测量技术的取样有利地在患者过滤器的远离患者的一侧进行，以避免再呼吸系统被患者细菌污染。

令人惊讶的是，该问题的解决方法是在呼吸系统中提供电化学电池，该电化学电池被呼吸气体掠过。在经过电化学电池的电极时，异丙酚以电化学的方式被转化并因此从气流中去除。电化学电池起到了过滤器的作用。该过滤器的特别之处还在于它是可以电开关的，即在需要时可以接通过滤器(通过施加电位差)，从而利用其效果，或者可以断开它。在第二种情况下，电化学电池没有过滤效果。这首先是一个令人惊讶的事实，因为例如在传感器中应用的电化学电极总是引起分析物的催化转化。因此，例如不可能实现，运行CO传感器且在CO传感器处不发生CO的转化，即使该CO传感器被“正式”断开。