DE1137834B - Druckgasgesteuertes Beatmungsgeraet mit einer kombinierten Druckregel- und Zeitsteuereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft druckgasgesteuerte Beatmungsgeräte mit einer kombinierten Druckregel- und Zeitsteuereinrichtung, bestehend aus einer Ventileinrichtung zur Regelung der Strömung eines Druckgases, ferner einer Druckkammer, welche in Abhängigkeit von dem in der Druckkammer herrschenden Druck ein Stellglied entgegen der Wirkung einer Spannvorrichtung zur Betätigung der Ventileinrichtung verstellt, ferner mit einem selbsttätigen Einströmventil für die Druckkammer, welches während der Einatmungsphase Druckgas im wesentlichen mit dem Druck in der Lunge des Patienten in die Druckkammer eintreten läßt, und schließlich mit einer regelbaren Abströmvorrichtung der Druckkammer, wobei das Stellglied während der Einatmungsphase unter dem Einfluß des zuströmenden Druckgases im Sinne einer Absperrung der Ventileinrichtung und während der Ausatmungsphase unter dem Einfluß der Spannvorrichtung im Sinne einer Öffnung der Ventileinrichrichtung bewegt wird.

Bei derartigen bekannten Geräten, bei welchen abwechselnd ein Gas oder ein Gasgemisch unter Überdruck in die Lungen des Patienten eingelassen und aus diesen wieder ausgelassen wird, verwendet man zur Steuerung des Atmungsrhythmus ein Druckgas.

Es ist bekannt, das Druckgas entweder den Lungen des Patienten unmittelbar zuzuführen oder mit dem Druckgas zunächst einen sogenannten Atmungsbeutel zu füllen.

Bei bekannten Einrichtungen kann die Stellkraft der Spannvorrichtung, welche die Spannung der die Druckkammer abschließenden Membran regelt, verändert werden. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn der von dem Beatmungsgerät den Lungen des Patienten zuzuführende Überdruck beispielsweise während einer Operation geändert werden soll. Bei einer Änderung der Einstellung der Spannvorrichtung wird einerseits der Einatmungs-Druckhub und andererseits die Dauer der Ausatmungsphase geändert. Wenn beispielsweise die von der Spannvorrichtung ausgeübte Gegenkraft vergrößert wird, wird auch der Einatmungs-Druckhub vergrößert und gleichzeitig die Dauer der Ausatmungsphase vermindert, da die Druckkammer infolge der Vergrößerung der Rückstellkraft schneller entlüftet wird.

Zur Einstellung der Spannvorrichtung kann man eine einstellbare Spannfeder oder in anderer Weise eine veränderbare Gewichtsbelastung vorsehen.

Es ist auch ein Beatmungsgerät bekannt, bei welchem innerhalb eines Überdruckventils zwei Spannfedern mit verschiedener Rückstellkraft ein-Druckgasgesteuertes Beatmungsgerät

mit einer kombinierten Druckregel-

und Zeitsteuereinrichtung

Anmelder:

The British Oxygen Company Limited,
London

Vertreter: Dipl.-Ing. R. Holzer, Patentanwalt,
Augsburg, Philippine-Welser-Str. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. November 1958 (Nr. 37 185)

Geoffrey Donald Black, London,
ist als Erfinder genannt worden

gebaut sind. Durch Verstellung eines einstellbaren Anschlages kann die zweite Spannfeder, welche normalerweise nicht belastet ist, in Tätigkeit gesetzt werden. Die zweite Spannfeder wird bei einer sogenannten Überdrucknarkose benötigt. Dieses Beatmungsgerät arbeitet demnach während des gesamten Atemspieles entweder mit einer großen oder mit einer kleinen Stellkraft der Spannvorrichtung.

Bei diesen bekannten Beatmungsgeräten läßt sich zwar der Druckhub in der gewünschten Weise verändern, jedoch ist es nicht möglich, unabhängig davon die Dauer der Ausatmungsphase einzustellen. Eine derartige Änderung der Dauer der Ausatmungsphase ließe sich nur durch entsprechende Nachstellung des wirksamen Querschnittes der Abströmöffnung ausgleichen. Eine derartige Regelung ist jedoch unerwünscht und unbequem, da sie eine jeweils eingehende und umfangreiche Neueinstellung erfordert.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Beatmungsgerätes, bei welchem die Einstellung des Druckhubes im wesentlichen unabhängig von der Dauer der Ausatmungsphase möglich ist.

Demgemäß ist die Erfindung durch ein über den ganzen Bewegungsbereich des Stellgliedes wirksames elastisches Spannglied und ein nur innerhalb der Endstufe dieses Bewegungsbereiches wirkendes elastisches

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Zusatzspannglied gekennzeichnet. Das Spannglied und das Zusatzspannglied kommen jeweils während eines Beatmungsspieles nacheinander in Eingriff. Dabei ist die Größe des Druckhubes im wesentlichen von der Einstellung des Zusatzspanngliedes, die Dauer der Ausatmungsphase im wesentlichen von der Einstellung des Spanngliedes abhängig.

Vorzugsweise findet als Spannglied eine weiche Feder, als Zusatzspannglied eine harte Feder Ver-

Ende des Hebels 17 angelenkt, welches den Anker 16 hält.

Zu Beginn der Einatmungsphase, an welchem Zeitpunkt der Faltbalg 9 zusammengedrückt ist, wird der 5 Anker 16 von dem festen Magneten 14 angezogen, so daß der Ventilkörper 7 vom Ventilsitz 8 abgezogen gehalten wird. In dem Maße, in welchem der Faltbalg über das Anschlußstück 10 aufgeblasen wird, nähert sich der Magnet 13 dem Anker 15 so lange, bis nach

wendung. Die Einstellung der weichen Feder soE io Erreichung eines bestimmten Ausblähungsgrades des beim Zusammenbau des Gerätes erfolgen und dann Faltbalges die Anziehungskraft zwischen dem Magneten 13 und dem Anker 15 so groß wird, daß die Anziehungskraft zwischen dem fest angeordneten Ma

gneten 14 und dem Anker 16 überwunden wird und

nicht mehr verändert werden. Durch diese Feder wird
der minimale Druckhub bestimmt. Das Zusatzspannglied, also die harte Feder, bestimmt im wesentlichen
die Größe des Druckhubes. Diese hat keinen wesent- 15 der doppelarmige Hebel 17 schlagartig um seinen liehen Einfluß auf die Dauer der Ausatmungsphase, Drehpunkt am Lagerzapfen 18 herumschwenkt und da sie nur während der Endstufe der Einatmungsphase und während der Anfangsstufe der Ausat

mungsphase wirksam ist.

den Ventilkörper 7 ebenso schlagartig auf seinen Ventilsitz 8 aufdrückt. In gleicher Weise schnappt umgekehrt, wenn der Faltbalg in seinen zusammen-

AIs Druckkammer verwendet man vorzugsweise 20 gedrückten Zustand zurückkehrt, dieses Ventil in einen Balg, eine Membran oder einen Kolben. Das seine offene Stellung zurück. Durch Auswahl der Innere der Druckkammer steht mit den Lungen des Stärke der betreffenden Magneten ist es möglich, Patienten oder mit einem Atmungsbeutel in Verbin- sicherzustellen, daß das Ventil so lange geöffnet dung. bleibt, bis der Faltbalg 9 voll aufgebläht ist, und daß

Das Innere der Druckkammer kann über eine Ab- 25 das Ventil so lange geschlossen bleibt, bis der FaItströmöffnung entlüftet werden, deren Querschnitt balg voll zusammengedrückt ist.
zwecks Einstellung der Dauer der Ausatmungsphase Der Aufblähung des Faltbalges wirkt eine einstellveränderbar ist. bare Spannvorrichtung entgegen, die an einem Ende

Die Erfindung wird nunmehr beispielweise in be- des Stellgliedes 19 angreift, dessen anderes Ende frei zug auf die Zeichnung beschrieben, welche den sehe- 30 beweglich an den Faltbalg angeschlossen ist. Das matischen Aufbau eines Beatmungsgerätes nach der Stellglieds kann um einen Schwenkzapfen 20 Erfindung darstellt. schwenken, welcher innerhalb der Balgkammer 4 an-

Ein Beatmungsgerät nach der Erfindung weist ein geordnet ist. Die Spannvorrichtung weist eine weiche Gehäuse 1 auf, welches durch eine Trennwand 2 aus Feder 21 als Spannglied auf, die fortgesetzt einernichtmagnetischem Werkstoff in eine Ventilkammer 3 33 seits am Ende des Stellgliedes 19 und andererseits an und eine Balgkammer 4 unterteilt ist. Druckgas wird der Wandung der Kammer 4 anliegt, sowie eine harte der Ventilkammer 3 über einen Gaseinlaß 5 zugeführt Feder 22 als Zusatzspannglied, die koaxial innerhalb und über einen Gasauslaß 6 aus dieser abgeführt, der Feder 21 angeordnet ist. Die Befestigung der welcher an einen Injektor angeschlossen sein kann, Feder 22 hat die Form einer mit Gewinde versehenen mittels welchem ein Verdünnungsgas hinzugefügt 40 Hülse 23, welche in eine entsprechend mit Gegenwird. Das auf diese Weise gebildete Gasgemisch kann gewinde versehene Öffnung der Kammer 4 eindann entweder unmittelbar den Lungen des Patienten geschraubt ist und ein hülsenartiges Gehäuse 24 hält, zugeführt werden oder aber dazu benutzt werden, welches koaxial in die Feder 21 hineinragt, wobei die einen Vorratsbeutel zusammenzudrücken. Ein mit Hülse 23 durch eine Gegenmutter 25 in Stellung geeinem fest angeordneten, ringförmigen Ventilsitz 8 zu- 45 halten ist. Innerhalb des hülsenartigen Gehäuses 24 sammenwirkender Ventilkörper 7 steuert die Gas- kann ein Federteller 27 auf- und abgleiten. Die Feder

strömung durch die Austrittsöffnung 6.

An einer Seitenwandung der Kammer 4 ist ein Faltbalg 9 befestigt, der über einen Anschluß 10 mit Rückschlagventil 11 an den Atmungskreis an- 50 geschlossen ist und eine Druckkammer bildet, welche während der Einatmungsphase unter einem Druck steht, der dem in den Lungen des Patienten herrschenden Druck nahekommt. Eine Abströmöff-

22 liegt einerseits am Federteller 27 und andererseits an einer Einstellschraube 26 an, welche in die Hülse

23 eingeschraubt ist.

Die Hülse 23 wird so weit in die Kammer 4 eingeschraubt, bis der Federteller 27 mit Bezug auf das freie Ende des Stellgliedes 19 richtig Hegt, d. h. bis die Feder 22 nur innerhalb eines kleinen Bereiches des Bewegungshubes an der Platte anliegt, wenn der

nung 12 mit einstellbarem Querschnitt gestattet den 55 Faltbalg die Endstufe der Einatmungsphase und die Austritt des Gases aus dem Inneren des Faltbalges 9 Anfangsstufe der Ausatmungsphase durchläuft. Durch zur freien Atmosphäre. entsprechende Einstellung der Schraube 26 wird also

Eine zwischen dem Ventilkörper 7 und dem FaIt- erreicht, daß eine Änderung des Druckhubes im balg 9 angeordnete magnetische Kupplung weist einen wesentlichen keine Wirkung auf die Dauer der AusMagneten 13 auf, welcher an dem frei beweglichen 60 atmungsphase hat, da diese durch den Zusammen-Stellglied 19, welches den Faltbalg 9 abschließt, an- drückungsgrad des Faltbalges 9 bestimmt wird, der geordnet ist, sowie einen Magneten 14, welcher an seinerseits nur durch die Kraft bestimmt wird, welche der Trennwand 2 befestigt ist. Die Magnete 13 und die Feder 21 im Verhältnis zu dem Hubvolumen des 14 wirken jeweils mit Ankern 15 und 16 zusammen, Faltbalges und dem Querschnitt der Abströmöffnung die jeweils an den Enden eines doppelarmigen Hebels 65 12 ausübt. Die Feder 21 wird zweckmäßig so stark 17 angeordnet sind, welcher um einen innerhalb der gewählt, daß sich die jeweils gewünschte Vorspan-Ventilkammer 3 angeordneten Lagerzapfen 18 nung ohne besondere Einstellung ergibt, doch kann schwenkbar ist. Der Ventilkörper 7 ist an demjenigen die Vorspannung, falls erforderlich, dadurch geändert

werden, daß zwischen die Feder und die Wandung der Kammer 4 beim Zusammenbau des Gerätes ein oder mehrere Beilagscheiben gesetzt werden.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckgasgesteuertes Beatmungsgerät mit einer kombinierten Druckregel- und Zeitsteuereinrichtung, bestehend aus einer Ventileinrichtung zur Regelung der Strömung des Druckgases, ferner einer Druckkammer, welche in Abhängigkeit von dem in der Druckkammer herrschenden Druck ein Stellglied entgegen der Wirkung einer Spannvorrichtung zur Betätigung der Ventileinrichtung verstellt, ferner mit einem selbsttätigen Einströmventil für die Druckkammer, welches während der Einatmungsphase Druckgas im wesentlichen mit dem in der Lunge des Patienten herrschenden Druck in die Druckkammer eintreten läßt, und schließlich mit einer regelbaren Abströmvorrichtung der Druckkammer, wobei das Stellglied während der Einatmungsphase unter dem Einfluß des ausströmenden Druckgases im Sinne einer Absperrung der Ventileinrichtung und während der Ausatmungsphase unter dem Einfluß der Spannvorrichtung im Sinne einer Öffnung der Ventileinrichtung bewegt wird, gekennzeichnet durch ein über den ganzen Bewegungsbereich des Stellgliedes (19) wirksames elastisches Spannglied (21) und ein nur innerhalb der Endstufe dieses Bewegungsbereiches wirkendes elastisches Zusatzspannglied (22).

2. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzspannglied (22) unabhängig von dem Spannglied (21) einstellbar ist.

3. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannglied und das Zusatzspannglied jeweils als Druckfeder ausgebildet sind.

4. Beatmungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckfedern (21, 22) koaxial zueinander angeordnet sind.

5. Beatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (12) der Druckkammer (4) einen einstellbaren Auströmquerschnitt aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 824 843;
USA.-Patentschrift Nr. 2591120;
Zeitschrift: »The Lancet« vom 5. 10.
. 676/677.

1957,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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