DE102014109394A1

DE102014109394A1 - Beatmungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102014109394A1
Application number: DE102014109394.1A
Authority: DE
Inventors: Eugen Kagan
Original assignee: Ms Westfalia GmbH
Current assignee: Kagan Eugen De
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-01-07
Also published as: EP3164183B1; US20180177961A1; CN106470725A; WO2016001448A1; TR201810240T4; US10617836B2; EP3164183A1; CN106470725B

Abstract

Es wird eine Beatmungsvorrichtung (1) zum Versorgen eines Patienten mit Atemluft vorgeschlagen, aufweisend einen Sauerstoffeingang (2) zum Anschluss an eine Sauerstoffversorgung und einen Drucklufteingang (3) zum Anschluss an eine Druckluftversorgung, wobei die Beatmungsvorrichtung (1) zusätzlich eine Turbine (9) zum Ansaugen von Umgebungsluft aufweist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Beatmungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.
Herkömmliche Beatmungsvorrichtungen werden dazu verwendet, einem Patienten eine geeignete Mischung aus Sauerstoff und Luft zuzuführen, um den Patienten zum Beispiel vollständig künstlich zu beatmen und/oder seine Atmung zumindest teilweise zu unterstützen. Es ist jedoch bei herkömmlichen Beatmungsvorrichtungen stets eine Druckluftversorgung erforderlich, die über eine Luftdruckflasche oder ein stationäres Druckluftversorgungssystem, zum Beispiel in einem Krankenhaus, zur Verfügung gestellt werden muss. Daher ist bei herkömmlichen Beatmungsvorrichtungen ein mobiler Einsatz, d. h. ohne Luftdruckflasche oder Druckluftversorgungssystem, nicht möglich, so dass die Einsatzmöglichkeiten herkömmlicher Beatmungsvorrichtungen auf den in diesem Sinne stationären Betrieb auch eingeschränkt sind.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beatmungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und insbesondere einen Betrieb auch im mobilen Einsatz ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Beatmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Dadurch, dass die Beatmungsvorrichtung zusätzlich die Turbine zum Ansaugen von Umgebungsluft aufweist, ist zusätzlich zum herkömmlichen stationären Betrieb mit Druckluft auch ein mobiler Betrieb unter Verwendung der stets vorhandenen Umgebungsluft möglich. Dadurch sind die Einsatzmöglichkeiten der Beatmungsvorrichtung wesentlich zahlreicher als bei herkömmlichen Beatmungsvorrichtungen.
Die Beatmungsvorrichtung kann dazu vorgesehen sein, die Atmung des Patienten vollständig zu übernehmen; sie kann aber auch dazu vorgesehen sein, die Atmung des Patienten teilweise zu unterstützen und insbesondere ein selbstständiges Einatmen des Patienten zu ermöglichen. Der Sauerstoff aus der Sauerstoffversorgung wird in der Beatmungsvorrichtung mit der Luft in geeigneter Weise vermischt, sodass dem Patienten geeignete Atemluft zugeführt werden kann. Dazu weist die Beatmungsvorrichtung einen Ausgang bzw. einen Ausgangsanschluss für die Atemluft auf, an den der Patient bzw. ein Schlauchsystem des Patienten angeschlossen werden kann. Die dem Sauerstoff zugemischte Luft kann Druckluft von der Druckluftversorgung oder von der Turbine angesaugte Umgebungsluft sein.
Die Beatmungsvorrichtung kann als eigenständiges Einzelgerät verwendet werden, sie kann aber auch im Verbund mit anderen medizinischen Geräten, insbesondere in einer modulartigen Verwendung, benutzt werden. Die Sauerstoffversorgung kann eine Sauerstoffflasche und/oder eine stationäre Sauerstoffversorgung bzw. ein stationäres Sauerstoffleitungssystem zum Beispiel in einem Krankenhaus sein. Der Sauerstoff der Sauerstoffversorgung kann zum Beispiel unter einem Druck von 2,8 bar bis 6,0 bar bzw. 280 kPa bis 600 kPa vorhanden sein. Die Druckluftversorgung kann eine Druckluftflasche und/oder eine stationäre Druckluftversorgung bzw. ein stationäres Druckluftleitungssystem sein. Die Druckluft kann zum Beispiel unter einem Druck von 2,8 bar bis 6,0 bar bzw. 280 kPa bis 600 kPa vorhanden sein. Mit Turbine im Sinne dieser Anmeldung ist jegliche Ansaugeinrichtung gemeint, mit der die Umgebungsluft angesaugt werden kann. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Turbine einen Unterdruck von ca. 150 mbar bzw. 15 kPa erzeugt.
Der Sauerstoff fließt bzw. strömt von der Sauerstoffversorgung über den Sauerstoffeingang durch eine Sauerstoffleitung in die Beatmungsvorrichtung. Die Beatmungsvorrichtung kann einen Drucksensor aufweisen, der den Druck des Sauerstoffs in der Sauerstoffleitung misst. Die Beatmungsvorrichtung kann ein Dosierventil aufweisen, mit dem der Sauerstoff in der Sauerstoffleitung dosiert werden kann bzw. der Durchfluss des Sauerstoffs durch die Sauerstoffleitung geregelt werden kann. Des Weiteren kann die Beatmungsvorrichtung einen Durchflusssensor aufweisen, der den Durchfluss des Sauerstoffs durch die Sauerstoffleitung misst. Es kann vorgesehen sein, zusätzlich zur Beaufschlagung der Beatmungsvorrichtung über die Sauerstoffleitung auch die Turbine laufen zu lassen, um zusätzlich Umgebungsluft zuzuführen.
Wenn eine Druckluftversorgung angeschlossen ist, strömt die Druckluft über den Drucklufteingang durch eine Druckluftleitung in die Beatmungsvorrichtung. Die Beatmungsvorrichtung kann einen weiteren Drucksensor aufweisen, der den Druck der Druckluft in der Druckluftleitung misst. Die Beatmungsvorrichtung kann ein weiteres Dosierventil aufweisen, mit dem die Druckluft in der Druckluftleitung dosiert bzw. der Durchfluss der Druckluft durch die Druckluftleitung geregelt werden kann. Zusätzlich zur Druckluft kann gleichzeitig Sauerstoff über die Sauerstoffleitung oder Umgebungsluft über die Turbine zugeführt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Beatmungsvorrichtung eine Mischkammer aufweist, wobei in der Mischkammer z. B. der Sauerstoff aus der Sauerstoffversorgung mit der Druckluft aus der Druckluftversorgung oder der angesaugten Umgebungsluft vermischt wird. Insbesondere kann beim Ansaugen der Umgebungsluft mit der Turbine der Durchfluss der Luft unmittelbar durch die Turbine geregelt werden, so dass vorteilhaft auf einen Druckspeicher verzichtet werden kann, wodurch der Aufbau der Beatmungsvorrichtung wesentlich vereinfacht werden kann. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Durchfluss der angesaugten Umgebungsluft in Abhängigkeit der Drehzahl der Turbine geregelt wird. Je nach Bedarf an Durchfluss der angesaugten Umgebungsluft kann vorteilhaft die Drehzahl der Turbine verändert werden, so dass bei hohem Bedarf die Drehzahl der Turbine erhöht und bei geringerem Bedarf die Drehzahl der Turbine verringert werden kann. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Druck, das Fließmuster und/oder das Volumen der angesaugten Luft über die Turbine einstellbar ist. Insbesondere können diese Parameter über die Drehzahl der Turbine eingestellt werden Dadurch wird der Aufbau der Beatmungsvorrichtung wesentlich vereinfacht.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Einstellungen des Durchflusses, des Drucks, des Fließmusters und/oder des Volumens der angesaugten Luft durch einen Mikroprozessor steuerbar sind, wobei die Einstellungen manuell von dem Anwender vorgegeben oder durch einen ausgewählten Beatmungsmodus automatisch vorgegeben werden können. Der Mikroprozessor erlaubt eine exakte Steuerung der oben genannten Parameter. Außerdem wird die Flexibilität bei der Verwendung der Beatmungsvorrichtung wesentlich erhöht.
Insbesondere kann die Beatmungsvorrichtung automatisch zwischen stationärem und mobilem Betrieb umschalten. Zu diesem Zweck sind Drucksensoren dem Sauerstoffeingang und dem Drucklufteingang zugeordnet vorgesehen, um den anliegenden Eingangsdruck für Sauerstoff und/oder Druckluft zu überwachen. Kommt es zu einem Druckabfall, etwa, weil angeschlossene Druckflaschen leer sind oder aber Versorgungsleitungen abgesteckt werden, um z. B. einen Patienten zu verlegen, wird die Turbine als Reaktion auf den registrierten Druckabfall automatisch von der Steuerung eingeschaltet, um die Beatmung aufrecht zu erhalten. Selbstverständlich kann diese Automatik abgeschaltet und die Turbine auch manuell eingeschaltet werden.
Es kann weiterhin beispielhaft vorgesehen sein, dass das Gasgemisch aus Luft und Sauerstoff, das in der Mischkammer erzeugt worden ist, durch eine Ausgangsleitung zum Ausgang der Beatmungsvorrichtung geleitet wird. Es kann weiterhin beispielhaft vorgesehen sein, dass die Beatmungsvorrichtung einen weiteren Durchflusssensor aufweist, der den Durchfluss an Atemluft in der Ausgangsleitung misst. Außerdem kann die Beatmungsvorrichtung einen Temperatursensor und/oder einen Drucksensor aufweisen, mit dem die Temperatur und/oder der Druck der Atemluft in der Ausgangsleitung gemessen werden kann. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, ständig zu überprüfen, ob die gemischte Atemluft für den Patienten geeignet ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Beatmungsvorrichtung wahlweise in einer ersten Betriebsart oder in einer zweiten Betriebsart betreibbar ist, wobei die Betriebsarten von einem Anwender auswählbar sind, wobei in der ersten Betriebsart die Turbine Umgebungsluft ansaugt und keine Druckluft zugeführt wird und in der zweiten Betriebsart Druckluft von der Druckluftversorgung zugeführt wird und die Turbine ausgeschaltet ist. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass der Anwender der Beatmungsvorrichtung je nach beabsichtigtem Verwendungszweck die erste Betriebsart auswählt, wenn ein mobiler Einsatz der Beatmungsvorrichtung gewünscht ist und zum Beispiel keine Druckluftversorgung verfügbar ist. In dieser ersten Betriebsart wird das Dosierventil in der Druckluftleitung geschlossen, so dass keine Luft durch die Druckluftleitung strömen kann. Die gesamte Luftversorgung wird in der ersten Betriebsart über die Turbine gewährleistet, so dass die Beatmungsvorrichtung unabhängig und autark von stationären Druckluftversorgungen oder Druckluftflaschen betrieben werden kann. Dadurch sind die Einsatzmöglichkeiten der Beatmungsvorrichtung erheblich erweiterbar. Die Zumischung von Sauerstoff z. B. aus einer Druckflasche ist in beiden Betriebsarten bei Bedarf möglich.
Alternativ kann die Beatmungsvorrichtung in der zweiten Betriebsart betrieben werden, wenn zum Beispiel eine stationäre Druckluftversorgung verfügbar ist. In der zweiten Betriebsart wird die Turbine ausgeschaltet, so dass vorteilhaft die Energieversorgung der Turbine geschont werden kann, wenn eine stationäre Druckluftversorgung zur Verfügung steht. Das Betreiben der Beatmungsvorrichtung in diesen beiden Betriebsarten und die variable Auswählbarkeit eine der beiden Betriebsarten je nach Verwendungszweck durch den Anwender ermöglicht eine flexible Verwendungsmöglichkeit der Beatmungsvorrichtung und erhöht das Verwendungsspektrum der Beatmungsvorrichtung in hohem Maße. Es ist allerdings auch möglich, Druckluft und Turbine parallel zu verwenden, wenn dies nötig erscheint. Dies wird steuerungsseitig realisiert, indem der Drucklufteingang, der Sauerstoffeingang und die Turbine einzeln und unabhängig voneinander schaltbar sind und zusätzlich in sinnvollen Kombinationen zusammengefasst als Betriebsprogramme abrufbar geschaltet werden können.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform sind ein Dosierventil zur Dosierung des zugeführten Sauerstoffs über den Sauerstoffeingang und die Turbine über einen Regelkreis mit einem ersten Durchflussmesser zur Messung des Sauerstoffdurchflusses und einem zweiten Durchflussmesser zur Messung des Luftdurchflusses verbunden, wobei das Dosierventil und die Turbine in Abhängigkeit des gemessenen Sauerstoffdurchflusses und des gemessenen Luftdurchflusses gesteuert werden. Die Regelung erfolgt derart, dass die Durchflüsse gemessen werden und in Abhängigkeit dieser Werte das Dosierventil und/oder die Turbine gesteuert werden, um den gewünschten Druck, das Volumen, das Fließmuster und/oder die Sauerstoffkonzentration in der Atemluft für den Patienten zu erzeugen. Der Regelkreis ermöglicht vorteilhaft eine stetige Überwachung der Durchflüsse und eine ständige Nachregelung der Turbine bzw. des Dosierventils, um stets eine geeignete Zusammensetzung der Atemluft und insbesondere eine geeignete Sauerstoffkonzentration zu erhalten.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform weist die Beatmungsvorrichtung ein Rückschlagventil auf, das eine Luftströmung von der Turbine in Richtung der Mischkammer ermöglicht und eine Luftströmung von der Mischkammer in Richtung der Turbine verhindert. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass dem Patienten ein Einatmen ohne zusätzlichen Kraftaufwand ermöglicht werden kann. Außerdem kann bei Betrieb in der zweiten Betriebsart ein Ausströmen der Druckluft über die Turbine verhindert werden.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Beatmungsvorrichtung eine Notentlüftungseinrichtung aufweist, die bei Überdruck in der Beatmungsvorrichtung den überschüssigen Druck, zum Beispiel aus der Ausgangsleitung, ablassen kann. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, das Entstehen von für den Patienten gefährlichen Drücken zu verhindern, die bei der Verwendung von unter Druck stehendem Sauerstoff und/oder Druckluft entstehen können. Die Notentlüftungseinrichtung kann zum Beispiel ein in der Ausgangsleitung angeordnetes Überdruckventil aufweisen, das über ein Steuerventil geöffnet wird, so dass überschüssiger Druck aus der Ausgangsleitung entweichen kann.
Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform weist die Beatmungsvorrichtung eine derart konfigurierte Venturidüse auf, dass die Venturidüse von dem Sauerstoff aus dem Sauerstoffeingang durchströmt wird und dadurch einen derartigen Unterdruck erzeugt, das Umgebungsluft angesaugt und zur Vermischung mit dem Sauerstoff zugeführt wird. Es kann insbesondere beispielhaft vorgesehen sein, dass die Beatmungsvorrichtung zusätzlich, das heißt als Ergänzung zur ersten und zweiten Betriebsart, in einer dritten Betriebsart betreibbar ist, wobei in der dritten Betriebsart die Turbine ausgeschaltet und die Druckluftzufuhr verschlossen ist, so dass die Luftversorgung ausschließlich über die von der Venturidüse angesaugte Umgebungsluft erfolgt.
Die Venturidüse kann sich in der Sauerstoffleitung vor der Mischkammer befinden. In dieser dritten Betriebsart kann vorteilhaft auf eine Druckluftversorgung verzichtet werden und es ist kein Betrieb der Turbine erforderlich. Diese dritte Betriebsart ist daher für den mobilen Einsatz ohne stationäre Druckluftversorgung geeignet und erfordert keine Energie für die Turbine. Die dritte Betriebsart ermöglicht somit einen flexiblen und mobilen Einsatz unter Verwendung von vergleichsweise wenig Energie und erweitert die Verwendungsmöglichkeiten der Beatmungsvorrichtung erheblich. Die Zufuhr des Sauerstoffs durch die Venturidüse kann durch ein weiteres Dosierventil gesteuert werden und auch die Zufuhr der angesaugten Luft kann durch ein weiteres Dosierventil gesteuert werden. Unter anderem bestimmen die Druckverhältnisse in der Venturidüse die Menge an angesaugter Luft und damit die Sauerstoffkonzentration in der Mischkammer.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen schematisch
1 eine Beatmungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
2 eine Beatmungsvorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
1 zeigt schematisch eine Beatmungsvorrichtung 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Sauerstoffeingang 2 auf. An den Sauerstoffeingang 2 wird Sauerstoff mit einem Druck von zum Beispiel 2,8 bis 6,0 bar bzw. 280 bis 600 kPa angeschlossen. Es kann auch eine Niedrigdruck-Sauerstoffzufuhr vorgesehen sein. Zwischen diesen alternativen Sauerstoff-Zuführungen kann manuell oder automatisch umgeschaltet werden. Diese Sauerstoffversorgung kann zum Beispiel durch eine Sauerstoffflasche oder eine zentrale Sauerstoffversorgung bereitgestellt werden. Der Sauerstoff strömt in einer Sauerstoffleitung 20 von dem Sauerstoffeingang 2 in Richtung einer Mischkammer 13, in die die Sauerstoffleitung 20 mündet. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Drucksensor 5 auf, der den Eingangsdruck des Sauerstoffs misst. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist ein Dosierventil 7 auf, mit dem der Sauerstoff dosiert werden kann. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Durchflusssensor 11 auf, der den Durchfluss des Sauerstoffs durch die Sauerstoffleitung 20 misst.
Die Beatmungsvorrichtung 1 weist eine Ansaugöffnung 3 auf, die mit einem Filter versehen ist und zum Ansaugen von Umgebungsluft dient. Die Umgebungsluft strömt durch eine Umgebungsluftleitung 22 von der Ansaugöffnung 3 in Richtung der Mischkammer 13. Die Umgebungsluft wird durch eine Turbine 9 angesaugt. Die Turbine 9 erzeugt einen Unterdruck von ca. 150 mbar bzw. 15 kPa. In Strömungsrichtung der Umgebungsluft gesehen ist hinter der Turbine 9 ein Rückschlagventil 10 angeordnet. Das Rückschlagventil 10 öffnet nur für eine Luftströmung von der Turbine 9 in Richtung der Mischkammer 13, d. h. das Rückschlagventil 10 ist für eine Strömung von der Mischkammer 13 in Richtung der Turbine 9 verschlossen und lässt keine Strömung in dieser Richtung zu.
Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Drucklufteingang 4 auf, an den Druckluft zum Beispiel mit einem Druck von 2,8 bis 6,0 bar bzw. 280 bis 600 kPa angeschlossen wird. Diese Druckluftversorgung kann zum Beispiel durch eine Luftdruckflasche oder eine zentrale Luftdruckversorgung bereitgestellt werden. Die Druckluft strömt durch eine Druckluftleitung 21 vom Drucklufteingang 4 in Richtung der Mischkammer 13. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Drucksensor 6 auf, der den Eingangsdruck der Druckluft misst. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist ein Dosierventil 8 auf, mit dem die Zufuhr der Druckluft dosiert werden kann.
Die Druckluftleitung 21 verbindet sich mit der Umgebungsluftleitung 22 zu einer gemeinsamen Luftleitung 27. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Temperatursensor 18 auf, der die Temperatur der Luft in der Leitung 27 misst. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Durchflusssensor 12 auf, der den Durchfluss der Luft in der Leitung 27 misst. Die Sauerstoffleitung 20 und die Luftleitung 27 münden in die Mischkammer 13.
Das Gasgemisch verlässt die Mischkammer 13 durch eine Ausgangsleitung 23, die von der Mischkammer 13 zum Patienten bzw. zum Anschluss für das Patientenschlauchsystem führt. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist ein Steuerventil 14 und ein Überdruckventil 15 auf. Das Steuerventil 14 dient der Steuerung des Überdruckventils 15. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Temperatursensor 19 auf, der die Temperatur des Gasgemisches in der Ausgangsleitung 23 misst, das die Mischkammer 13 verlassen hat. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Durchflusssensor 16 auf, der den Durchfluss des Gasgemisches in der Ausgangsleitung 23 misst. Die Beatmungsvorrichtung 1 weist einen Drucksensor 17 auf, der den Druck des Gasgemisches an der Patientenanschlussöffnung misst.
Die Beatmungsvorrichtung 1 kann in einer ersten Betriebsart betrieben werden, in der die Beatmungsvorrichtung 1 mit dem Sauerstoffeingang 2 an die Sauerstoffversorgung angeschlossen ist und Umgebungsluft über die Turbine 9 an der Ansaugöffnung 3 angesaugt wird. In dieser Betriebsart wird das Dosierventil 8 geschlossen, so dass die Druckluftleitung 21 verschlossen ist. Mit dem Dosierventil 7 und der Turbine 9 wird zum Beispiel mithilfe eines nicht dargestellten Mikroprozessors direkt der dem Patienten zu applizierende Druck, das Fließmuster, das Volumen und die Sauerstoffkonzentration verabreicht. Diese Parameter können entweder manuell vom Anwender eingestellt werden oder durch den gewählten Beatmungsmodus automatisch vorgegeben werden.
Um das Fließmuster und die Sauerstoffkonzentration korrekt applizieren zu können, bilden das Dosierventil 7 und die Turbine 9 zusammen mit den Durchflusssensoren 11 und 12 einen mehrstufigen Regelkreis. Die Sauerstoffkonzentration wird durch das Verhältnis der gemessenen Durchflüsse der Durchflusssensoren 11 und 12 bestimmt. Der Gesamtfluss wird durch die Summe der gemessenen Durchflüsse der Durchflusssensoren 11 und 12 bestimmt. Um den korrekten Druckverlauf anwenden zu können, bilden das Dosierventil 7 und die Turbine 9 zusammen mit dem Drucksensor 17 einen weiteren Regelkreis. Die Mischkammer 13 dient lediglich der besseren Vermischung von Sauerstoff und Luft und stellt insbesondere keinen Druckspeicher dar. Da die Turbine 9 auf den dynamischen Betrieb hin ausgelegt ist und somit den benötigten Fluss und Druck direkt erzeugen kann, wird kein Druckspeicher benötigt.
In einer zweiten Betriebsart der Beatmungsvorrichtung 1 wird die Luft statt aus der Umgebungsluft aus einer Druckluftflasche oder einer zentralen Luftversorgung bereitgestellt, die an den Drucklufteingang 4 angeschlossen ist. In dieser Betriebsart ist die Turbine 9 ausgeschaltet, so dass durch die Umgebungsluftleitung 22 keine Luft strömen kann. Außerdem ist das Dosierventil 8 geöffnet, so dass Druckluft durch die Druckluftleitung 21 über die Luftleitung 27 in die Mischkammer 13 strömen kann. Das Einwegventil bzw. Rückschlagventil 10 verhindert, dass der Druck über die Turbine 9 unbeabsichtigt abgebaut wird. Außerdem ermöglicht das Rückschlagventil 10, dass der Patient jederzeit ohne große Atemanstrengung mehr Luft einatmen kann als die Beatmungsvorrichtung 1 liefern kann. Der übrige Ablauf entspricht dem Ablauf in der Betriebsart mit eingeschalteter Turbine 9. Der Mikroprozessor muss die verschiedenen Eingangsdrücke dabei in den Regelkreisen bei seiner Steuerung berücksichtigen.
Es ist weiterhin mit der Beatmungsvorrichtung 1 eine Notentlüftung möglich, um das Entstehen von für den Patienten gefährlichen Drücken zu verhindern, die bei der Verwendung von unter Druck stehendem Sauerstoff und/oder Druckluft entstehen können. Zur Notentlüftung wird das Überdruckventil 15 über das Steuerventil 14 geöffnet, so dass überschüssiger Druck aus der Ausgangsleitung 23 entweichen kann.
2 zeigt schematisch eine Beatmungsvorrichtung 1 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform entspricht weitgehend der Ausführungsform aus der 1, wobei die Beatmungsvorrichtung 1 in dieser Ausführungsform zusätzlich zwei Dosierventile 25, 26 und eine Venturidüse 24 aufweist. Die übrigen Bestandteile entsprechen den Bestandteilen der Beatmungsvorrichtung 1 aus der 1, so dass für deren Beschreibung auf die Beschreibung zur 1 verwiesen werden kann.
Im Vergleich zur Beatmungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform aus 1 ist in dieser beispielhaften Ausführungsform zwischen dem Durchflusssensor 12 in der Luftleitung 27 und der Mischkammer 13 das Dosierventil 26 angeordnet. Außerdem ist in der Sauerstoffleitung 20 zwischen dem Durchflusssensor 11 und der Mischkammer 13 das Dosierventil 25 und die Venturidüse 24 angeordnet. Die Venturidüse 24 ist außerdem über eine weitere Luftleitung 28 mit der Luftleitung 27 verbunden.
In dieser beispielhaften Ausführungsform kann die Beatmungsvorrichtung 1 in einer dritten Betriebsart verwendet werden, in der die Beatmungsvorrichtung 1 nur an die Sauerstoffversorgung am Sauerstoffeingang 2 angeschlossen ist. Es ist keine Druckluft am Drucklufteingang 4 angeschlossen und das Dosierventil 8 ist geschlossen. Außerdem ist die Turbine 9 ausgeschaltet. In dieser Betriebsart ist das Dosierventil 25 derart geschaltet, dass der Sauerstoff durch die Sauerstoffleitung 20 durch die Venturidüse 24 geleitet wird. Dadurch wird in der Venturidüse 24 ein Unterdruck erzeugt, wodurch Umgebungsluft über die Luftleitung 28, die Luftleitung 27, die Umgebungsluftleitung 22, die ausgeschaltete Turbine 9 und die Ansaugöffnung 3 angesaugt wird, da das Rückschlagventil 10 eine Luftströmung von der Ansaugöffnung 3 in Richtung der Mischkammer 13 zulässt. Diese angesaugte Umgebungsluft gelangt über die Luftleitung 27 in die Mischkammer 13 und wird mit dem Sauerstoff aus der Sauerstoffleitung 20 vermischt. Die Druckverhältnisse in der Venturidüse 24 bestimmen die Menge an angesaugter Luft und damit die Sauerstoffkonzentration in der Mischkammer 13. Die Sauerstoffkonzentration kann z. B. über das Dosierventil 26 geregelt werden. Im Übrigen kann auf die Ausführungen zur 1 verwiesen werden.
Sollte an einem der Drucksensoren 5, 6 ein Druckabfall festgestellt werden, kann die Turbine 9 automatisch eingeschaltet werden, um z. B. beim Abkoppeln der Druckluft zum Transport eines Patienten die Beatmung aufrecht zu erhalten.
Der guten Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich der Illustration der vorliegenden Erfindung dienen und den Gegenstand der Erfindung keinesfalls einschränken sollen.
Bezugszeichenliste

1: Beatmungsvorrichtung
2: Sauerstoffeingang
3: Ansaugöffnung
4: Drucklufteingang
5, 6, 17: Drucksensor
7, 8: Dosierventil
9: Turbine
10: Rückschlagventil
11, 12, 16: Durchflusssensor
13: Mischkammer
14: Steuerventil
15: Überdruckventil
18, 19: Temperatursensor
20: Sauerstoffleitung
21: Druckluftleitung
22: Umgebungsluftleitung
23: Ausgangsleitung
24: Venturidüse
25, 26: Dosierventil
27, 28: Luftleitung

Claims

Beatmungsvorrichtung (1) zum Versorgen eines Patienten mit Atemluft, aufweisend einen Sauerstoffeingang (2) zum Anschluss an eine Sauerstoffversorgung und einen Drucklufteingang (3) zum Anschluss an eine Druckluftversorgung, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) zusätzlich eine Turbine (9) zum Ansaugen von Umgebungsluft aufweist.
Beatmungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) eine Mischkammer (13) aufweist, wobei in der Mischkammer (13) der Sauerstoff aus der Sauerstoffversorgung mit der von der Turbine (9) angesaugten Umgebungsluft vermischt wird.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchfluss der angesaugten Umgebungsluft in Abhängigkeit der Drehzahl der Turbine (9) geregelt wird.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) in einer ersten Betriebsart oder in einer zweiten Betriebsart betreibbar ist, wobei die Betriebsarten von einem Anwender auswählbar sind, wobei in der ersten Betriebsart die Turbine (9) Umgebungsluft ansaugt und keine Druckluft zugeführt wird und in der zweiten Betriebsart Druckluft von der Druckluftversorgung zugeführt wird und die Turbine (9) ausgeschaltet ist.
Beatmungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und zweiten Betriebsart zusätzlich Sauerstoff über den Sauerstoffeingang (2) zuführbar ist.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellungen des Drucks, des Fließmusters und/oder des Volumens der von der Turbine (9) angesaugten Luft durch einen Mikroprozessor steuerbar sind, wobei die Einstellungen manuell von einem Anwender vorgenommen oder durch einen ausgewählten Beatmungsmodus automatisch vorgegeben werden können.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) ein Dosierventil (7) zur Dosierung des zugeführten Sauerstoffs über den Sauerstoffeingang (2) aufweist, wobei das Dosierventil (7) und die Turbine (9) über einen Regelkreis mit einem ersten Durchflussmesser (11) zur Messung des Sauerstoffdurchflusses und einem zweiten Durchflussmesser (12) zur Messung des Luftdurchflusses verbunden sind, wobei das Dosierventil (7) und die Turbine (9) in Abhängigkeit des gemessenen Sauerstoffdurchflusses und des gemessenen Luftdurchflusses gesteuert werden.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) ein Rückschlagventil (10) aufweist, das eine Luftströmung von der Turbine (9) in Richtung der Mischkammer (13) ermöglicht und eine Luftströmung von der Mischkammer (13) in Richtung der Turbine (9) verhindert.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) eine Notentlüftungseinrichtung (14, 15) aufweist, die derart konfiguriert ist, dass bei Überdruck in der Beatmungsvorrichtung (1) der überschüssige Druck abgelassen werden kann.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) eine derart konfigurierte Venturidüse (24) aufweist, dass die Venturidüse (24) von dem Sauerstoff aus dem Sauerstoffeingang (2) durchströmt wird und dadurch einen derartigen Unterdruck erzeugt, dass Umgebungsluft angesaugt und zur Vermischung mit dem Sauerstoff zugeführt wird.
Beatmungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungsvorrichtung (1) zusätzlich in einer dritten Betriebsart betreibbar ist, wobei in der dritten Betriebsart die Turbine (9) ausgeschaltet und die Druckluftzufuhr verschlossen ist, so dass die Luftversorgung ausschließlich über die von der Venturidüse (24) angesaugte Umgebungsluft erfolgt.
Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Drucksensoren (5, 6) dem Sauerstoffeingang (2) und dem Drucklufteingang (3) zugeordnet vorgesehen sind, mittels derer der am Sauerstoffeingang (2) und/oder Drucklufteingang (3) anliegende Druck überwachbar ist und bei einem Druckabfall am Sauerstoffeingang (2) und/oder Drucklufteingang (3) die Turbine (9) automatisch einschaltbar ist.