CH657781A5 - Verfahren zur sicherheitsueberwachung einer beatmungsvorrichtung und vorrichtung hierzu. - Google Patents

Verfahren zur sicherheitsueberwachung einer beatmungsvorrichtung und vorrichtung hierzu. Download PDF

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherheitsüberwachung einer Beatmungsvorrichtung mit Trachealtubus, bei dem im Bereich des distalen Tubusendteils mindestens eine von einer Atemgasquelle gespeiste Jet-Düse und eine
Messleitung münden, die über einen Drucksensor und eine Schalteinheit die Atemgasquelle abschaltet, wenn der Druck einen vorgeschriebenen Grenzwert überschreitet. Ausserdem wird eine Vorrichtung angegeben, mit der das Verfahren vorteilhaft durchgeführt werden kann.
Zur Beatmung bzw. zur Unterstützung der Atmung sind Beatmungsgeräte bekannt, welche eine hochfrequente Überdruckbeatmung HFPPV (high-frequence positive-pressure ventilation) ermöglichen. Hierzu wird beispielsweise nach DE-OS 2 847 681 ein Trachealtubus benutzt, welcher an seinem distalen Endteil zwei von einer Atemgasquelle mit Überdruck gespeiste Jet-Düsen und eine Prüfleitung aufweist, mit der Überwachungsvorgänge durchgeführt werden können.
Der aus den Jet-Düsen austretende Atemgasstrahl hat einen Treibdruck von 1 — 5 bar. Damit wird die einströmende Gasmenge weitgehend unabhängig von der Lungenimpedanz. Bei einer Blockierung des Ausatemweges (Hauptlumen) oberhalb der Jet-Austrittstelle baut sich nach relativ kurzer Zeit (ca. 20 bis 40 Sekunden) ein unzulässig hoher Überdruck in den Bronchien auf. Dies führt im allgemeinen durch Rupturen zu einer schweren Schädigung der Lunge. Die Blockierung des Ausatemweges kann in verschiedener Weise, u.a. durch eine Anhäufung von Sekret oder durch Abknicken des Trachealtubus und damit Absperrung des Auslassweges, bei weiterer Hochdruckgaszufuhr, eintreten.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es durch die DE-OS 2 834 037 bereits bekannt, ein Fühl- bzw. Sensorrohr in der Luftröhre anzuordnen und damit den dort herrschenden Druck zu überwachen. Wird ein unzulässiger Überdruck festgestellt, so erfolgt die Abschaltung der Atemgasquelle durch einen entsprechenden, indirekt gesteuerten Schaltmechanismus. Eine solche Ausbildung bietet jedoch keine Sicherheit gegen ein Abknicken bzw. gegen Verstopfung des Fühl- bzw. Sensorrohres, weil in diesem Falle der augenblicklich herrschende Normaldruck konserviert und trotz sofortigem Druckanstieg in der Luftröhre der Schaltmechanismus zur Abschaltung der Atemgasquelle nicht wirksam wird.
Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so weiterzubilden, dass auch ein Abknicken bzw. eine Verlegung der Messleitung überwacht werden können. Die Überwachung der Atemgaszusammensetzung im Bereich des Austritts der Jet-Düse kann dabei zusätzlich durch eine Prüfleitung durchgeführt werden. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist vorgesehen, dass durch die Messleitung ein Strom eines fliessfähigen Mediums mit wenigstens annähernd konstantem Fluss geführt wird, welches an der Mündung austritt, dass der Druck in der Messleitung die Atemgasquelle der Jet-Düse derart steuert, dass die Atemgasquelle abgeschaltet wird, wenn der Druck des fliessfähigen Mediums in der Messleitung einen vorgeschriebenen Grenzwert überschreitet, und dass der Fluss des fliessfähigen Mediums so gering gewählt ist, dass bei vernachlässigbarem Druckabfall in der Messleitung der am Anschluss der Messleitung gemessene Druck dem an der Mündung der Messleitung gegebenen Umgebungsdruck wenigstens annähernd entspricht. Dieses Verfahren bietet eine erhebliche zusätzliche Sicherheit und überwacht das Offenhalten der Messleitung, weil beim Abknik-ken oder Blockieren sofort ein Druckanstieg des fliessfähigen Mediums eintritt, welcher über eine entsprechende Schalteinheit die unmittelbare Abschaltung der Atemgasquelle herbeiführt.
Der Fluss des fliessfähigen Mediums ist dabei so gering, dass der über die Messleitung entstehende Druckabfall (< 2 bar) vernachlässigbar ist. Damit entspricht der am An-
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schluss der Messleitung gemessene Druck dem im Bereich der Atemwege.
Das verwendete fliessfähige Medium kann zweckmässig eine Flüssigkeit oder ein Gas bzw. Gasgemisch sein. Bei der Verwendung einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, lässt sich diese gegebenenfalls zweckmässig zur Befeuchtung des von der Jet-Düse abgegebenen Atemgases verwenden. Als gasförmiges fliessfähiges Medium kann vorteilhaft eine Atemgaskomponente verwendet werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so aufgebaut, dass die Messleitung mit einer wenigstens annähernd auf konstanten Fluss steuerbaren Zuführvorrichtung eines fliessfähigen Mediums verbunden ist, und dass der Drucksensor zwischen der Zuführvorrichtung und dem Anschluss der Messleitung liegt. Für die Ausbildung im einzelnen sind verschiedene alternative Lösungen möglich, die in den Ansprüchen 6,7 und 8 beschrieben werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt; es zeigen
Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens,
Fig. 2, 3 und 4 alternative Ausbildungen von Vorrichtungen zur Erzeugung des Mikroflow.
In Figur 1 ist ein Trachealtubus 1 dargestellt, welcher eine von einer Atemgasquelle gespeiste Jet-Düse 2 und eine in die Tubuswand eingebettete Messleitung 3 aufweist. Zur Fixierung des Tubus ist eine aufblasbare Abdichtungsmanschette 4 vorgesehen.
Von der zentralen Gasversorgung ZGV 9 werden eine Atemgasquelle 15 und eine Vorrichtung 10 (Flow Stat.) gespeist, welche einen annähernd konstanten Mikroflow mit einem Druck von etwa 2 mbar durch die Messleitung 3 in 5 Richtung des distalen Tubusendteils erzeugt.
Der Druck in dieser Messleitung 3 wird durch einen Drucksensor 11 mit elektrischem Signalausgang überwacht. Das elektrische Ausgangssignal löst beim Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes in einem Grenzwertschalter io 12 ein Steuersignal aus, welches eine akustische Warnanlage 13 einschaltet und über eine Schalteinheit 14 die Abschaltung der Atemgasquelle 15 herbeiführt.
Bei der Anordnung nach Figur 2 ist der zentralen Gasversorgung ZGV ein Druckminderer und eine Drosselstelle 15 nachgeschaltet, welche den konstanten Mikroflow erzeugen. Der Druckanstieg in der Messleitung wird durch den zwischen der Drosselstelle und dem Anschluss der Messleitung 3 eingeschalteten Drucksensor überwacht.
Die Ausbildung nach Figur 3 benutzt zur Erzeugung des 20 Mikroflow Wasser aus einem Vorratsbehälter 5, welches durch eine Schlauchpumpe 6 in die Messleitung 3 gefördert wird.
Bei der Ausführung nach Figur 4 ist, ebenfalls unter Verwendung eines flüssigen fliessfähigen Mediums, ein mit der 25 Flüssigkeit gefüllter, elastischer Beutel 7 vorgesehen, welcher von einer Druckmanschette 8 umgeben ist. Die Druckmanschette 8 wird von der zentralen Gasversorgung unter Zwischenschaltung eines Druckminderers aufgeblasen, und dadurch wird der elastische Beutel 7 langsam entleert.
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1 Blatt Zeichnungen

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657781 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Sicherheitsüberwachung einer Beatmungsvorrichtung mit Trachealtubus, bei dem im Bereich des distalen Tubusendteils mindestens eine von einer Atemgasquelle gespeiste Jet-Düse und eine Messleitung münden, die über einen Drucksensor und eine Schalteinheit die Atemgasquelle abschaltet, wenn der Druck einen vorgeschriebenen Grenzwert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Messleitung (3) ein Strom eines fliessfähigen Mediums mit wenigstens annäherend konstantem Fluss geführt wird, welches an der Mündung austritt, dass der Druck in der Messleitung (3) die Atemgasquelle derart steuert, dass die Atemgasquelle abgeschaltet wird, wenn der Druck des fliessfähigen Mediums in der Messleitung (3) einen vorgeschriebenen Grenzwert überschreitet, und dass der Fluss des fliessfähigen Mediums so gering gewählt ist, dass bei vernachlässigbarem Druckabfall in der Messleitung (3) der am Anschluss der Messleitung (3) gemessene Druck dem an der Mündung der Messleitung (3) gegebenen Umgebungsdruck wenigstens annäherend entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiges fliessfähiges Medium verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige fliessfähige Medium gleichzeitig zur Befeuchtung des von der Jet-Düse (2) abgegebenen Atemgases dient.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als gasförmiges fliessfähiges Medium eine Atemgaskomponente verwendet wird.
5. Beatmungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung zur Sicherheitsüberwachung, bei der im Bereich des distalen Tubusendteils mindestens eine von einer Atemgasquelle gespeiste Jet-Düse und eine Messleitung vorgesehen sind, die einen Drucksensor aufweist, der über eine Schalteinheit mit der Atemgasquelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Messleitung (3) mit einer auf konstanten Fluss steuerbaren Zuführvorrichtung eines fliessfähigen Mediums verbunden ist, und dass der Drucksensor zwischen der Zuführvorrichtung und dem Anschluss der Messleitung (3) liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemgasquelle über einen Druckminderer und eine Drosselstelle mit der Messleitung (3) verbunden ist, und dass der Drucksensor zwischen dem Anschluss der Messleitung (3) und dieser Drosselstelle angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbehälter (5) für ein flüssiges fliessfähiges Medium unter Zwischenschaltung einer Schlauchpumpe (6) mit der Messleitung (3) verbunden ist, und dass der Drucksensor zwischen der Schlauchpumpe (6)-und dem Anschluss der Messleitung angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein elastischer Beutel (7) mit dem flüssigen fliessfähigen Medium mit einer durch eine Hilfsgasquelle aufblasbaren Druckmanschette (8) umgeben ist, und dass der Auslass des Beutels über eine Drosselstelle mit der Messleitung (3) in Verbindung steht, wobei der Drucksensor zwischen der Drosselstelle und dem Anschluss der Messleitung angeordnet ist.
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