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Narkosegerät, insbesondere Lachgas- und Sauerstoff-Narkoseapparat
mit einem Injektor Mit Hilfe der bekannten Gas-Narkosegeräte werden narkotisierende
Gasgemische hergestellt, die aus mindestens zwei Gasen bestehen und dem Patienten
zugeführt werden. Eines der Gase ist Narkosegas. Dieses wird mit Nährgas vermischt,
das entweder Sauerstoff und ein indifferentes Gas enthält - also z. B. Luft - oder
auch aus reinem Sauerstoff besteht. Je nach der gewünschten Tiefe der Narkose wird
das Mischungsverhältnis der Gase zueinander verändert. Das Atemvolumen und damit
der Narkose-Gasverbrauch des Patienten in der Zeiteinheit sind im Verlauf einer
Narkose nicht konstant, sondern schwanken erheblich und sprunghaft. Wollte man das
Gasgemisch durch Mischen der gleichmäßig in dem gewünschten Mengenverhältnis zuströmenden
Gase herstellen, dann müßten die Gasmengen so eingestellt sein, daß sie auch bei
stärkster Atmung des Patienten noch zur Füllung der Lungen ausreichen. Das bedeutet
einen erheblichen Narkosegasverlust in den Zeiträumen, in denen der Patient wenig
atmet.
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Es ist auch ein Narkosegerät, insbesondere Lachgas- und Sauerstoff-Narkoseapparat,
mit in die Gaszufuhrleitungen eingeschalteten Absperrventilen bekannt, bei dem diese
bei sinkendem bzw. steigendem Druck und/oder Volumen in der Atmungsleitung geöffnet
bzw. geschlossen werden. Bei diesen Geräten wird die Gaszufuhr jeweils von der Atmung
des Patienten geregelt und ein überschüssiges Abströmen von Narkosegemisch, z. B.
in den Atempausen, beim Flachatmen usw., vermieden. Bei diesen Geräten besteht die
Gefahr, daß bei einem langsamen bzw. stufenweisen Öffnen der Absperrventile, die
dann je nach den Druckverhältnissen gleichsam als Düsen wirken können, die Zusammensetzung
des Narkosegemisches sich unkontrollierbar ändert.
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Es sind bereits Narkosegeräte mit Atembeutel bekanntgeworden, in
die das Gasgemisch einströmt und aus denen der Patient atmet. Ist der Atembeutel
leergeatmet, wird vom Atembeutel über ein Gestänge ein Ventil geöffnet, durch das
das Narkosegas zuströmt. Dabei ist das Ventil auf der Niederdruckseite eines Druckminderers
angeordnet, der das hochgespannte Narkosegas, z. B. Lachgas, der Vorratsflasche
entspannt. Das Narkosegas strömt dabei durch einen Injektor, dessen Ansaugseite
mit einem Druckminderer verbunden ist, durch den hochgespanntes Nährgas, wie Sauerstoff,
einer Vorratsflasche entspannt wird. Das Narkosegas saugt beim Durchströmen des
Injektors die jeweils eingestellte Nährgas- bzw. Sauerstoffmenge an. Das entstehende
Gasgemisch strömt in den Atembeutel.
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Wenn dieser eine bestimmte Füllung erreicht hat, wird über das Gestänge
das Ventil in der Narkosegasleitung geschlossen.
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Diese Geräte haben den Nachteil, daß die Sauerstoffkonzentration
nach oben hin insofern begrenzt ist, als zum Ansaugen einer bestimmten Menge Sauerstoff
immer auch eine bestimmte Mindestmenge Lachgas benötigt wird. Auf Grund der Fördercharakteristik
der Injektoren ist das Verhältnis Sauerstoff zu Lachgas mit etwa 2:1 nicht zu überschreiten.
Damit ist die Sauerstoffkonzentration nach oben hin etwa auf 658/o begrenzt.
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Bei einer im Prinzip ähnlichen Vorrichtung zum Einatmen von Sauerstoff
oder einem Gemisch von Sauerstoff und anderen Gasen mit einem Injektor wird dieser
von unter Druck austretendem Sauerstoff betrieben. Dabei werden durch abgestimmte
Öffnungen andere Gase oder der nicht verbrauchte Sauerstoff aus der Atmungsmaske
angesaugt und in den lungenautomatisch wirkenden Gasbeutel befördert. Diese Geräte
haben den Nachteil, daß die Sauerstoffkonzentration nach unten hin eine begrenzte
ist, als zum Ansaugen einer bestimmten Menge des beizumischenden Gases immer auch
eine bestimmte Mindestmenge Sauerstoff benötigt wird.
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Es sind weiterhin bereits Verfahren bekannt, wonach zu Beginn der
Narkose eine zur Atmung ausreichende Menge eines Gemisches aus Betäubungs-und Nährgas
eingestellt wird, und zwar mit einem Sauerstoffgehalt von etwa 20e/o. Die während
der Narkose erforderliche Verringerung des Gehalts an Betäubungsgas (Acetylen) erfolgt
durch Zusatz von Außenluft. Zur Ausübung dieses Verfahrens dient eine Vorrichtung,
bei der an einem Mischraum ein Vorratsbehälter für ein Betäubungsgas und ein solcher
für Sauerstoff angeschlossen ist. Die Vorratsbehälter entlassen ihren Inhalt in
den Mischraum über Düsen, die bei gleicher Einstellung der Manometer
an
den Behältern ohne Rücksicht auf die sie durchströmenden Einzelgasmengen ein Verhältnis
von 200/. Sauerstoff und 800/0 Betäubungsgas aufrechterhalten. Die Sauerstoffdüse
ist als Injektor ausgebildet, der durch ein Drosselorgan Außenluft in regelbarer
und an einer Skala ablesbarer Weise ansaugt.
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Es hat sich nun gezeigt, daß man das oben beschriebene Verfahren
auch benutzen kann, um Betäubungsvorrichtungen zu betreiben, die neben Sauerstoff
Stickoxydul als Betäubungsgas verabreichen, jedoch mit der erfindungsgemäßen Abänderung,
daß die anfängliche und während der Behandlung dem Patienten zugeführte Gaskonzentration
nicht konstant auf 20 . Sauerstoff, sondern zwischen 10 und 20d/o veränderlich gehalten
wird. Dies geschieht durch entsprechende Einstellung der Manometer an den Gasbehältern,
da bei gleichbleibender Weite der Düsen die ihnen entströmenden Gasmengen proportional
dem Gasdruck sind. In vielen Fällen ist es nicht notwendig, eine tiefe Narkose herbeizuführen,
sondern es genügt, wie z. B. bei allen schmerzlos auszuführenden Operationen der
konservierenden Zahnbehandlung, ein Vorstadium, insbesondere das analgetische Stadium,
das die Schmerzempfindung weitgehend aufhebt, das Bewußtsein aber ungetrübt läßt.
Zur Herbeiführung dieses Stadiums sind geringere Mengen an Betäubungsgas erforderlich
als für eine tiefe und lange anhaltende Narkose. Andererseits wird das analgetische
Stadium durch große, etwa bei 20010 liegende Sauerstoffmengen abgeschwächt, zuweilen
auch ganz aufgehoben. Man muß deshalb mit der Sauerstoffmenge im Gasgemisch stark
herabgehen, was der Patient für die zur Ausübung der genannten Operation erforderliche
kurze Zeitdauer gut erträgt.
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Die geringe Zufuhr an Sauerstoff reicht dann aber nicht mehr aus,
um genügende Mngen von Außenluft zur Verdünnung des Betäubungsgases und damit zur
Herabsetzung der Narkosewirkung und zur Verringerung des Narkoseverbrauches anzusaugen.
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Zur Behebung dieser Nachteile ist weiterhin bekanntgeworden, nicht
mehr die Sauerstoffdüse, sondern nunmehr die Narkosegasdüse als Injektor auszubilden,
was gleichzeitig den Vorteil bietet, daß nunmehr der Sauerstoffstrom unter Umständen
ganz abgestellt und nur mit einem Gemisch von Narkosegas und Luft gearbeitet werden
kann, ein Verfahren, welches dem Bekannten gegenüber Ersparnisse an Sauerstoff und
natürlich auch an Betäubungsgas bedingt und welches vor allem die Anpassung des
Betäubungsverfahrens an jeden gegebenen Fall ermöglicht.
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Man kann nunmehr also denselben Apparat sowohl zur Hervorrufung tiefer
und langandauernder als auch leichter und kurzer Narkosen benutzen.
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Man braucht nur einige Hähne oder Ventile umzustellen, um entweder
mit einem Narkosegas-Sauerstoff-Gemisch, einem Narkose-Sauerstoff-Luft-Gemisch oder
mit einem Narkosegas-Luft-Gemisch zu arbeiten. Es ist also bei Luftzugabe zu einer
Mindestmenge von Sauerstoff und Narkosegas eine Ersparnis an beiden Gasen möglich,
wobei der Stickstoff als indifferentes Verdünnungsmittel anzusehen ist. Auch kann
man mit der Narkosegasmenge prozentual weiter heruntergehen, ohne gezwungen zu sein,
durch eine entsprechende Mehrgabe von Sauerstoff die Narkosewirkung abzuschwächen.
Dieses
Verfahren arbeitet also derart, daß zu Beginn der Narkose eine zur Atmung
ausreichende Menge eines Gemisches aus Betäubungs- und Nährgas eingestellt ist,
wobei bei Verwendung von Stickoxydul als Betäubungsgas und bei einem zu Beginn des
Betriebes eingestellten Sauerstoffgehalt von etwa 10 bis 20°/o die während des Betriebes
erforderliche Verdünnung des Betäubungsgases mittels Ansaugens von Außenluft durch
das zuströmende Betäubungsgas erfolgt.
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Die Vorrichtung ist dabei so ausgebildet, daß an einen Mischraum ein
Vorratsbehälter für ein Betäubungsgas (Stickoxydul) und ein solcher für Sauerstoff
über Dosierungsmittel angeschlossen ist, wobei die Gasvorratsbehälter mit dem Mischraum
über Düsen verbunden sind, die bei entsprechender Einstellung der Manometer an den
Gasvorratsbehältern ohne Rücksicht auf die jede Düse durchströmenden Einzelgasmengen
ein bestimmtes Mischungsverhältnis beider Gase erzeugen, und daß die Narkosegasdüse
als Injektor ausgebildet ist, der durch ein regelbares Drosselorgan Außenluft im
ablesbaren Prozentverhältnis zum Narkosegas ansaugt.
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Diese Vorrichtung hat ebenfalls die eingangs beschriebenen Nachteile,
daß die Mischungsverhältnisse, insbesondere bei geringer Narkosegaszugabe, nicht
genau reguliert werden können. Es ergeben sich Fehler bei der Einstellung der gewünschten
Konzentration.
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Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der eingangs beschriebenen
Geräte zu vermeiden. Die Erfindung betrifft ein Narkosegerät, insbesondere Lachgas-Sauerstoff-Narkoseapparat,
mit einem Injektor. Die Erfindung besteht darin, daß in den Gasleitungen des Nährgases
und des Narkosegases ein Mehrwegehahn derart eingeschaltet ist, daß in dessen einer
Stellung das Narkosegas durch den Injektor strömt und das Nährgas angesaugt wird
und daß in der anderen Stellung das Nährgas durch den Injektor strömt und das Narkosegas
angesaugt wird. Bei dieser Anordnung wird einmal, wie bisher, das Lachgas als Fördergas
und das andere Mal das Nährgas bzw. der Sauerstoff als Fördergas benutzt. In dem
letzten Falle kann dann bei entsprechender Drosselung der der Ansaugseite des Injektors
zugeführten Lachgasmenge der Sauerstoffgehalt bis auf 1000/0 gebracht werden.
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Zur Regulierung wird zweckmäßig in die Leitung zwischen Mehrwegehahn
und der Ansaugseite des Injektors ein Dosierventil eingeschaltet. Bei dieser Bauform
genügt ein Dosierventil für beide Stellungen des Umschalthahns.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, in die Leitung zwischen Mehrwegehahn
und Ansaugseite des Injektors ein sich beim Erzeugen eines bestimmten Unterdruckes
selbsttätig öffnendes Ventil einzuschalten.
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Durch dieses Ventil wird erreicht, daß auf der Ansaugseite der Druck
des anzusaugenden Gases einen ganz bestimmten Wert hat, nämlich den Wert, bei dem
sich das Unterdruckventil öffnet. Dadurch wird erreicht, daß die vom Injektor angesaugte
Gasmenge praktisch genau proportional dem Fördergas ist.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt A b b. 1 ein Schaltschema, A b b. 2 ein Hilfsventil,
A b b. 3 einen Druckminderer einfachster Bauart,
Abt. 3 ein weiteres
Ventil der Schaltung nach Abb. 1.
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Mit 1 ist die Sauerstoffhochdruckleitung bezeichnet, an die über
den Druckminderer 2 auf dessen Niederdruckseite das Hilfsventil 3 angeschlossen
ist.
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An die Sauerstoffhochdruckleitung 1 ist weiterhin der Sauerstoff-Arbeitsdruckminderer
4 angeschlossen. Mit 5 ist die Hochdruckleitung der Lachgaszufuhr bezeichnet, an
die der Lachgas-Arbeitsdruckminderer 6 angeschlossen ist.
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Wenn der Patient aus der Einatemleitung 7 über das Einatmungs-Rückschlagventil
8 den Atembeutel 9 so weit geleert hat, daß die Wange a der Gabel 10 (vgl. A b b.
2) den Schließbolzen 11 des Hilfsventils von seinem Krater 11 a abhebt, tritt der
aus dem Sauerstoff-Steuerdruckminderer 2 entspannte Sauerstoff in den Raum 3 a,
der durch die Membran 13 abgeschlossen ist. Von da strömt der Sauerstoff durch die
Leitung 3 b zur Düse 14 und von dort zum Atembeutel 9. Weiterhin strömt der Sauerstoff
über die Leitung 16 zu den Stauräumen in die Arbeitsdruckminderer 4 und 6. Die Querschnitte
der Düse 14 und des Kraterslla sind so bemessen, daß in den Leitungen 3b und 16
der Druck ansteigt. Dieser lastet auch auf der Membraun 13, so daß diese sich gegen
den Druck ihrer Schließfeder 15 bewegt, so daß das Ventil 11 weiter öffnet. Sauerstoff
strömt durch den Krater 11 a nach, so daß sich in den Leitungen 3 b und 16 ein bestimmter
Druck einstellt, der die Sauerstoff- und Lachgasdruckminderer 4 und 6 öffnet. In
A b b. 3 ist eine schematische Ansicht dieser Druckminderer dargestellt. Sie sind
mit der Leitung 17 an die Hochdruckleitungen 1 bzw. 5 angeschlossen. Der Krater
18 dieser Leitung wird durch den Schließbolzen 19 geschlossen gehalten, der an dem
einen Ende des um die Achse 20 schwenkbaren Kipphebels 21 angeordnet ist. Der Schließbolzen
wird durch den Druck der Feder 22 in geschlossener Stellung gehalten. Auf das freie
Ende des Kipphebels 21 wirkt mit seinem Druckstück der um die Achse 23 schwenkbare
Hebel 24, der sich mit seinem freien Ende der Membran 25 anlegt. Diese trennt die
Räume 26 und 27. Der Raum 26 ist mit der Leitung 16 verbunden, während von dem Raum
27 das entspannende Gas durch die Leitungen 28 bzw. 29 (vgl. Ab b. 1) zum Mehrwegehahn
30 abströmt. Da sich in dem Raum 26 ein bestimmter Druck einstellt, wenn das Hilfsventil
3 geöffnet ist, lastet auf der Membran 25 ein bestimmter Druck, der auf die Ventile
18, 19 öffnend einwirkt. Wenn Sauerstoff bzw. Lachgas durch die Leitung 17 in den
Raum 27 einströmt, stellt sich auch dort ein bestimmter Druck ein, der auf die Membraun
25 im Schließsinne wirkt. Das Gerät arbeitet also als Druckminderer.
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Bei der in ausgezogener Linienführung dargestellten Stellung des
Umschalthahnes strömt der Sauerstoff über die Leitung 31 zu dem in Abb. 4 in vergrößertem
Maßstab dargestellten Ventil 32. Dieses wird aus dem Ventilkrater 33 und dem Schließbolzen
34 gebildet, der unter der Wirkung der Schließfeder 35 steht. Um die Achse 36 ist
ein Doppelhebel 37 schwenkbar, der an dem einen Ende mit dem Schließbolzen 34 verbunden
ist und dessen anderes Ende 37 a einer aus nachgiebigem Material, wie Stoff, gebildeten
Wand 38 anliegt. Diese schließt den Raum 39 ab, der über die Leitung 40 mit dem
Dosierventil 41 verbunden ist. Von diesem führt die
Leitung 42 zur Ansaugseite des
Injektors 43, dessen Injektordüse 44 bei der in A b b. 1 dargestellten Lage des
Umschalthahns 30 über die Leitung 45 und die Leitung 29 mit dem Lachgasdruckminderer
6 verbunden ist.
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Lachgas strömt durch diese Leitungen von der Düse 44 und saugt Sauerstoff
aus der Leitung 42.
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Der sich dort ausbildende und in den Raum 39 fortpflanzende Unterdruck
zieht die nachgiebige Wand nach links, so daß der Steuerhebel 37 schließlich die
Ventile 33, 34 entgegen der Schließfeder 35 öffnet. Sauerstoff strömt in den Raum
39 und wird in seiner Menge durch das Dosierventil 41 geregelt und von dem Injektor
44 angesaugt. Beide Gase gelangen über die Beutelfülleitung 44 zum Atembeutel 9.
Sobald dieser entsprechend aufgefüllt ist, bewegt sich die Gabel 10 in Richtung
auf das Hilfsventil3, so daß der Durchflußquerschnitt des Ventils 11, 11 a verkleinert
wird. Da durch die Düse 14 fortlaufend Sauerstoff abströmt, sinkt der Druck in der
Leitung 3b und auch in der Kammer 3 a, so daß das Hilfsventil 3 sich schließlich
schließt. Der Druck fällt dann in den Leitungen 3b und 16 sowie im Raum 26 der Arbeitsdruckminderer
4 und 6 ab, so daß sich diese schließen. Damit ist der Füllvorgang beendet.
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Durch das Hilfsventil 41 kann bei der dargestellten Stellung des
Umschalthahns 30 der Sauerstoffgehalt bis zu etwa 60°/o eingestellt werden. Eine
höhere Sauerstoffhergabe ist im allgemeinen nicht zu erreichen, da das Verhältnis
Sauerstoff zu Lachgas bei der im allgemeinen üblichen Fördercharakteristik des Injektors
mit 2: 1 nicht zu überschreiten ist.
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Damit ist die optimale Sauerstoffkonzentration bei dieser Stellung
des Hahns 30 auf etwa 60 bis 700/0 beschränkt. Soll mehr Sauerstoff gegeben werden,
wird der Hahn 30 in die in der gestrichelten Linienführung dargestellte Stellung
gebracht. Dann strömt Sauerstoff durch die Leitung 45 zur Düse 44 und saugt Lachgas
aus der Leitung 42 an. Die Lachgaskonzentration kann dann wiederum durch das Dosierventil
41 eingestellt werden. Dadurch lassen sich nun höhere Sauerstoffkonzentrationen
von 60 bis 1000/o ohne weiteres einstellen.
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Die Düse 14 ist zweckmäßig so bemessen, daß, auch wenn nur Lachgas
über den Injektor 44 zuströmt und dort das Dosierventil geschlossen ist, sich immer
noch ein Sauerstoffgehalt von etwa iOO/o im Atembeutel einstellt. Damit ist die
Sicherheit gegeben, daß, wenn versehentlich das Ventil 41 nicht geöffnet wurde,
stets eine Mindestmenge an Sauerstoff zuströmt.