DD139795A1

DD139795A1 - Beatmungsgeraet mit vernebelungsvorrichtung

Info

Publication number: DD139795A1
Application number: DD78209496A
Authority: DD
Inventors: Klaus Dipl Ing Dr Rer Nat Jehmlich; Peter Dipl Ing Hobe; Lother Rosenow
Original assignee: Klaus Dipl Ing Dr Rer Nat Jehmlich; Hobe Peter; Rosenow Lothar
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1978-12-04
Publication date: 1980-01-23
Also published as: DE2936433A1; HU185772B; CS230654B1; SU1036326A1; SE426142B; SE7907366L; DD139795B1

Description

Beatmungsgerät mit Vernebelungsvorrichtung Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät mit aus Medikamentenvernebler und Steuereinheit bestehender Vernebelungsvorrichtung, die zur Atemgasanfeuchtung und insbesondere zur Medikamentenapplikation während der Inspirationsphase unabhängig vom Atemgasstrom des Beatmungsgerätes eine automatische Vernebelung des Medikamentes bewirkte

Charakterisitik der bekannten technischen Lösungen:

Wach dem DD-WP 128 o2'6 ist ein Beatmungsgerät mit Vernebelungsvorrichtung bekannt, die während der unterstützten oder automatischen Beatmung eine zur Inspirationsphase synchronisierte Verneblerleistung neben gleichzeitig kontinuierlicher Atemgas-

durchlaßleistung gewährleistet. Die Vernebelungsvorrichtung ist mit der Steuerung des Beatmungsgerätes signalverknüpft und besteht aus einer Steuereinheit mit Druck- und Mengenverstärkung, die einerseits mit einer separaten Energiequelle oder mit der Druckgasquelle des Beatmungsgerätes und andererseits mit einem Medikamentenvernebler bekannter Ausführung verbunden ist. Die Steuereinheit ist mit Doppelmembranrelais versehen, deren einheitliche ausgebildete Ein- und Ausgänge mit über Verteilerblöcke geleiteten logischen Eingangssignalen, mit über eine Reduzierung geleiteten Hilfsdruck der Druckgasquelle und mit Atmosphärendruck belegt sind· Bei anliegendem Drucksignal am Signaleingang der Steuereinheit bestehen vom Hilfsdruck gespeiste Ausgangssignale, welche in einem mit der Verneblerdüse des patientennah angeordneten Medikamentenverneblers verbundenen Anschlußblock geführt werden, Die Anordnung der Vernebelungsvorrichtung im Beatmungsgerät und deren Aufbau gestatten jedoch nur einen konstanten Verneblerstrom.

In der DE-OS 2 6o2 81o wird ein Verfahren zur Beatmung sowie ein Beatmungsgerät mit Servoeinstallvorrichtung, Strömungsver-Stärkungseinrichtungen, Strömungsbeschleunigungsvorrichtung . und Zerstäuber oder Vernebler beschrieben. Während der Inspi^ rationsphase erfolgt eine automatische Zerstäubung bzw. Vernebelung, da die Beatmungsgase durch den Vernebler hindurchströmen müssen. Damit bestimmt die Durchflußmenge des Beatmungsstromes die Menge der Beatmungsvernebelung» Steigt die

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Durchflußmenge an, erhöht sich der primäre Gasstrahl von der Düse der Haupt-Venturi-Einrichtung und im Atemkreislauf tritt eine vergrößerte Durchflußmenge auf· Bei dieser Lösung kann der Beatmungsstrom durch parallele Ströme von Beatmungsgasen erhöht oder vermehrt werden, wobei einer dieser parallelen Ströme an Beatmungsgasen durch das Einsteilventil für die apneustische Plateau-Durchflußmenge und der andere Beatmungsgasstrom durch die Strömungsbeschleunigungsvorrichtung strömt. Letzterer strömt während der gesamten Inspirationsphase und während eines Zeitraumes nach Beendigung der Inspirationsphase fort. Auf diese Weise ist es möglich, während des Verfahrens mit langsamer Strömung die Menge der' zusätzlichen, besonderen Stoffe vom Vemebler zu verdoppeln«

Bei diesem bekannten Beatmungsgerät ist die Verneblerleistung abhängig vom Beatmungsgasstrom. Zusätzliche parallele Beatmungsgasströme können den Beatmungsgasstrom und damit auch die Verneblerleistung erhöhen oder vermehren. Der zusätzliche durch die Strömungsbeschleunigungsvorrichtung strömende Beatmungsgasstrom fließt während der Inspirationsphase und während des Zeitraumes für die apneustische Strömung. In letzterem Zeitraum kann aber nur dem Luftröhren-Bronchien-Bereich ein Aerosol mit größeren Partikeln zugeführt werden<>

Ziel der. Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Beatmungsgeräte mit Medikamentenvernebelung zu beseitigen, um eine hochwirksame Beatmungstherapie verbunden mit

einer beeinflußbaren Medikamentenapplikation zu erreichen· Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit der Steuerung des Beatmungsgerätes signalverknüpfte Yernebelungsvorrichtung zu schaffen, die eine druckabhängige und eine zeitabhängige Zu-. schaltung des Aerosolstromes zum Beatmungsgasstrom gewährleistet sowie eine gezielte Beeinflussung des Nebelspektrums und der Produktivität des Medikamentenverneblers gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuer-

einheit der Vernebelungsvorrichtung aus einer druckabhängigen Verzögerungsschaltung und/oder einer zeitabhängigen Verzögerung sschaltung besteht, die eingangsseitig über die Steuerleitung mit der Steuerung des Beatmungsgerätes und ausgangsseitig mit der Wahlschaltung und dem nächgeordneten Medikamentenvernebler verknüpft sind, daß die Atemdruckleitung der Steuerung des Beatmungsgerätes an einen Schwellwertschalter der druckabhängigen Verzögerungsschaltung sowie an zwei weitere parallel geschaltete Schwellwertschalter der Beatmungsgerätesteuerung angeschlossen ist und daß die beiden Schwellwertschalter über ein Flip-Flop-Element einerseits mit der zeitabhängigen Verzögerungsschaltung und andererseits mit einem Injektor und über diesen mit einem Mischglied des Medikamentenverneblers verbunden sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin/ daß entsprechend der gwünschten bzw. benötigten Verteilung des Medi-

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kamentes im Atemtrakt der Aerosolstrom einmal in Abhängigkeit vom erreichten Inspirationsdruck und zum anderen verzögert gegenüber dem Beginn einer jeweiligen Inspirationsphase dem vom Beatmungsgerät kommenden Hauptnährgasstrom zugeschaltet werden kann.

Vorzugsweise besteht die druckabhängige Verzögerungsschaltung aus einem Schwellwertschalter und einem UND-Glied, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Schwellwertschalters und dessen anderer Eingang mit der Steuerleitung des Injektors verbunden ist·

In bevorzugter Ausführung besteht die Wahlschaltung aus zwei UND-Gliedern und einem mit diesen signalverknüpften ODER-Glied» wobei jeweils ein Eingang der UND-Glieder mit einem Funktionswahlschalter, der zweite Eingang des einen UND-Gliedes mit dem zeitabhängigen Verzögerungsglied und der zweite Eingang des anderen UND-Gliedes mit der druckabhängigen Verzögerungsschaltung verbunden und der Ausgang des ODER-Gliedes an den Medikament envernebler angeschlossen ist, dessen Versorgungsleitung über ein Mischglied in die Inspirationsleitung einmündet.

Vorteilhafterweise ist der Verneblerdüse des Medikamentenverneblers ein Druckminderer und ein Drosselventil vorgeschaltet und dazwischen ein Manometer'angeordnet* Die Regulierung des Vordruckes und des Mengenstromes vor der Verneblerdüse bringt den Vorteil, daß gleichzeitig bzw. unabhängig von der zeit- und druckabhängigen Zuschaltung des Aerosolstromes zum Atemgasstrom die Verneblerproduktivität des Medikamentenverneblers und dessen Nebelspektrum wunschgemäß

j verändert werden können· Liegt der Krankheitsherd z. B. in den Alveolen, sollte die Massenverteilungsdichte des Aerosols bei ca. 1 tun liegen, während für Erkrankungen der oberen Luftwege eine Größenordnung der Teilchen von 5 ρ geeignet iat. Insgesamt ist es möglich, den Therapieerfolg durch ein gezielt eingesetztes Medikamentenaerosol wesentlich zu verbessern und nicht erkrankte Gewebe vor Medikamentennebenwirkungen gut zu s-Ohützen»

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig« 1: eine im Bypass zum Beatmungsgasstrom geschaltete Vemebelungsvorrichtung

Pig« 2: eine Anordnung und Signalverknüpfung logischer Elemente in einer Vernebelungsvorrichtung.

Das in Pig. 1 dargestellte Beatmungsgerät 1 ist über die Atemschläuche 2 und das Y-Stück 3 mit dem Patientenatemraum 4 verbunden, wobei in der Inspirationsleitung 5 ein Medikamentenvernebler 6 patientennah angeordnet ist. Eine im Bypass zum Atemgasstrom geschaltete Vernebelungsvorrichtung 7, bestehend aus einer Steuereinheit 8 und dem Medikamentenvernebler 6, ist eingangsseitig über eine Steuerleitung 3 mit dem Beatmungsgerät 1 sowie über eine Hilfsenergieversorgungsleitung 11 mit der Druckgas« quelle verbunden und mündet ausgangsseitig über eine Versorgungsleitung 12 des Medikamentenverneblers 6 in die Inspirationsleitung 5»

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Die in Figo 2 dargestellte Steuerung Io des Beatmungsgerätes 1 für die assistierte Beatmung ist eine einfache und für viele Fälle der Medikamentenapplikation ausreichend= Variante, Ein Flip-Flop-Element 13 ist eingangsseitig mit einem Schwellwertschalter 14 für die untere Atem-druckschwelle zur Einleitung der Inspirationsphase und einem Schwellwertschalter 15 für die obere Atemdruckschwelle zur Beendigung der Inspirationsphase verbundene Ausgangsseitig steuert das Flip-Flop-Element 13 über ein Strom-rventil 16 einen Injektor 17, der mittels eines Mischgliedes 33, an das der Medikamentenvernebler 6 gleichfalls angeschlossen ist, den Ausgang der Verneblervorrichtung bildet· Die Steuereinheit 8" besteht aus einer zeitabhängigen Verzögerungsschaltung 18, einer druckabhängigen Verzögerungsschaltung 19 und einer Wahl schaltung 2o# Das in der Steuerleii tung 9 in-. spiratxonsphasensynchrone Signal liegt am Verzögerungsglied 18 und an einem Eingang eines UND-Gliedes 21 der druckabhängigen Verzögerungsschaltung 19 an· Das analoge Atemdrucksignal 22 ist über einen Schwellwertschalter 23 mit dem zweiten Eingang des UND-Gliedes 21 verbunden.. Um das analoge Atemdrucksignal dem Schwellwertschalter 23 nebenwirkungsfrei zuzuführen, ist eine separate Atemdruckleitung 24 zum Patientenatemraum 4 vorgesehen· Die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 18 und des UND-Gliedes 21 sind mit jeweils einem Eingang zweier UND-glieder 25, 26, ausgeführt als Konjuktor 25 und Inhibitor 26, die mit einem ODER-Glied 27 zu einer Wahlschaltung 2o signalverknüpft sind, verbunden· Die zweiten Eingänge der UND-Glieder 25, 26 sind mit einem vom Punktionswahlschalter. 28 kommenden Funktionswahlsignal 29 belegt· Der Funktionswahlschalter 28

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dient der Festlegung zur druck- oder zeitabhängigen Verzögerung· Der Ausgang des ODER-Gliedes 27 der Wahlschaltung 2o ist an den Medikamentenvernebler 5 angeschlossen·

Dem Medikamentenvernebler sind ein Druckminderer 3o und ein Drosselventil 31 vorgeschaltet. Der Druckminderer 3o reguliert den Vordruck vor der Verneblerdüse und beeinflußt damit die Qualität des Nebelspektrums. Der Vordruck wird.an einem Manometer 32 kontrolliert. Das Drosselventil 31 reguliert den der Verneblerdüse anzubietenden Mengenstrom, von dem die Produktivität des Medikamentenverneblers 6 abhängig ist.

Claims

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Erfindungsansprüche:

1. Beatmungsgerät mit aus Medikamentenvernebier und Steuereinheit bestehender Vernebelungsvorrichtung, die im Bypass zum Atemgasstrom angeordnet mit der Steuerung des Beatmungsgerätes und über einen Einlaß mit der Druckgasquelle und über einen Auslaß mit dem Atemraum des Patienten verbunden ist, deren Steuereinheit aus logischen Membran-Elementen sowie Druck- und MengenVerstärkerventilen besteht, mittels denen unabhängig von der Durchflußmenge des Atemgasstromes der über die Verneblerdüse geführte Gasstrahl gesteuert wird und dieser· währerid der Einatemphase eine automatische Vernebelung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (8) aus einer druckabhängigen Verzögerungsschaltung (19) und einer zeitabhängigen Verzögerungsschaltung (18) besteht, die eingangsseitig über die Steuerleitung (9) und die Atemdruckleitung (24) mit der Beatmungsgerätesteuerurig (lo) . bzw» dem Atemraum des Patienten (4) und ausgangsseitig mit der Wahlschaltung (2o) und .dem nachgeordneten.Medikamentenvernebler (6) verknüpft sind, daß die Atemdruckleitung (24) der Beatmungsgeräte steuerung (lo) an einen Schwellwertschalter (23)

der dnzckabhängigen Verzögerungsschaltung (19) sowie an zwei weitere dazu parallel geschaltete Schwellwertschalter (14, 15) der Beatmungsgerätesteuerung (lo) angeschlossen ist und daß die Schwellwertschalter (14, 15) über ein Flip-Flop-Element (13) einerseits mit der zeitabhängigen Verzögerungsschaltung (18) und andererseits mit einem Injektor (17) und über diesen mit dem Mischglied (33) des Medikamentenverneblers (6) verbunden sind

— Io —

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2. Beatmungsgerät mit Vernebelungsvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die'druckabhängige Verzögerung sschaltung (19) aus dem Schwellwertschalter (23) und einem UND-Glied (21) besteht, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Schwellwertschalters (23) und dessen anderer Eingang mit der Steuerleitung (9) verbunden ist.
3. Beatmungsgerät mit Vernebelungsvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wahlschaltung (2o) aus zwei UND-Gliedern (25» 26) und einem mit diesen signalverknüpften ODER-Glied (27) besteht, daß jeweils ein Eingang der UND-Glieder (25» 26) mit einem Punktionswahlschalter (28), der zweite Eingang des UND-Gliedes (25) mit der zeitabhängigen Verzögerungsschaltung (18) und der zweite Eingang des UND-Gliedes (26) mit dem Ausgang der druckabhängigen Verzögerungssohaltung (19) verbunden ist.

4ο Beatmungsgerät mit Vernebelungsvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ODER-Gliedes (27) der V/ahlschaltung (2o) an den Medikamentenvernebler (.6) angeschlossen ist, dessen Versorgungsleitung(l2) über das Mischglied (33) in die Inspirationsleitung (5) einmündet»

5οBeatmungsgerät mit Vernebelungsvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Medikamentenvernebler (6) vor der Verneblerdüse ein Druckminderer (3o) und ein Drosselventil (31) vorgeschaltet und dazwischen ein Manometer (32) angeordnet ist» -

Hiercu_JLSeiien Zeichnungen