DE1616419A1 - Herzmassagevorrichtung - Google Patents

Description

IEJkR 3I3&LER, INC* tW Ionia,, H. f.; Grajid. Ka£ids 2 _r Mcfeigan

Her amas sägevorrichtung;

Die vorliegende Erfindirng beaieht; s:;teh auf eilne Kerzmaasagevorrichtung» insbea^ndeaie= auf einst Vuiri^cii^ioig zur EecuaLiassage geschlQ&geiieir Bru&t wricE ein·
solchen

Die Geschichte der Medizin zeigt,, daß es bei Tieren und Men« sehen häufig .iu Herzstillständen kouiiat.. Um, einem unheilbaren Scbaden vorzubeugen, muß die Blu-tzirk:ulation des betreffenden Lebewesens sofort wieder hergestellt werden. Ein Verfahren zur Förderung der Wiederherstellung der Blu-tzirkulation besteht darin, die Bru&t zu öffnen und das freiliegende Hera zu massieren. Sin weiteres Verfahren ist die Herzmassage bei geschlossener Brust, v/ie 3ie von Kouwenhoven et al in einer Veröffentlishung in J. A. M. A., Band 173, No. LO, Seite 'ΐΟ64. vom 9. Juli 196Ο beschrieben ist. Das beschriebene. Verfahren der äußeren Massage besteht darin, das Herz zwischen, dem Brustbein und der Wirbelsäule des Lebewesens durch einen gewaltsamen Handgriff zusammenzudrücken. Die erforderliche Kraft kann etwa 50 kg oder mehr betragen, je nach, der Größe * dem Alter und der Knot henstruktur des Brustkorbes. Die'Massage muß" möglicherweiseseil lange dauern, wenn das Lebewesen beispielsweise- z-ur operati/en behandlung und weiteren ärztlichen Pflege befördert wird. P/ine' derartige Handmassage läßt sich von einer Person über ei.ie verhältnismäßig lange Zeitdauer nur unter Schwierigkeiten durchführen, besonders wenn man berücksichtigt-, daß künstliche Atnung die Keranasaage begleitet.

üine V-oi-richtung zur äußeren Herzmassage würde deshalb eine Erleichterung bedeuten..

Δ& ist daher ein Ziel der Erfindungy. eine; He rzmasaag^vror richtung; zu 3-chaff en, die nicht nur bei Herzstillständen* eontfeun auch JSUT Stärkurrg; eines sehwach schlagenden Herzens; verwenjätert wird;» Ferner·- ist es ein Ziel, eine Vorrichtung zu. schaffen,, die mit Hilfe eines unter Druc-ie stehenden llfediuBtei,. it$m~ IStpl?-. apielsweiae; Sauerstoff, betrieben wird, das ohns Krankenwagen und anderem medizinischen: Einrtctttuägren bar iat. Ea- ist ein weiterea Ziel,, eia Variahrea ewt Süßeren Herzmassage unter Verwendung einer iBaGteaiaiscr&eii zu

Die erfindungsgemäße HerzmaasagevOriricftiittßg Teile; ein Uruqkiibertragungsgli*i3t_t einen Tragbügel, zaiir terung dieses Sliedes außerhalb φΒβ Kiö^pers eines ^ besonders in der Herzgegend, eine

die das ^rucicübertragungsglied abwechselnd auf das Her» au und von diesem weg bewegt und; eine Maeaagewirlcung aui das Herz ausübt, sowie eine automatische tung zur Steuerung der periodischen Bewegung des tragungsgliedes abwechselnd zum Herzen hixi und νοη ^

Weitere Merkmale, Vorteile und AniiendungsmiBglicblceititn; neuen Erfindung ergeben sich aus den Börs1?e>tlungen eines? Aue flihrungabeispiels sowie aus der folgernden

E.j zeigtr - "-,.-".

FIg₁. X eine perspektivische Ansicht der. Vorrichtung^ wobei die Stellung des Patienten in geatrieft eilten Efnien: late;

P¹Ig. 2 eine ".Seitenansicht der Vorrichtung, wobei der Kolben ■ ^{5; !}-teilweise in den Zylinder eingezogen ist;

Fig. 5 eine Ansicht der in Fig. 2 veranschaulichten, um 90° gedrehten Vorrichtung, wobei der Kolben ganz in den Zylinder eingezogen ist;

Pig/. 4 einen Querschnitt entlang'der Linie 4-4 der Pig. 3;

Fig. 5eine Ansicht ähnlich derjenigen nach Fig. 4, in der Agv Kolben ausgezogen ist;

Fig. β eine Ansicht einer weiteren AusfÜhrungaform gemäß der Erfindung; ' . -.

Pig. ? ein schematischesSchal-tbild einer automatischen Periodensteuereinheit und

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild einer Einheit mit Herzschlagverstärker j die bei einer Vorrichtung zur Wiederbelebung verwendet wird.

In der perspektivi3ehen Ansichi: der Herzwiederbelebungsvorrichtung 11 irrFig. 1 ruht-der-Fuß des Kolbens 16 auf dem Bruatkoib des Patieftten f11;

Die Bestandteile der in Fig. 2 in Seitenansicht dargestellten Herzwiederbelebungsvorrichtung \11 sind aus einem Metall oder anderem Konstruktionamaterialhergestellt, mit Ausnahme der Teile,' für die es anders angegeben ist. Die Leitungen bestehen aus Metall, Gummi, plastischem Werkstoff oder verstärktem Gummi oder plastischem Werkstoff und aus anderen, in der Technik bekannten MateriaJ ien. Die'Ilerzwiederbelegungsvorrichtung weist einen Fußteil 12 und einen Zylinder 13 auf, dessen Achse praktischsenkrecht zur i?bene der Oberfläche des Fußteiles verläuft, auf der.der Patient Λ11, liegt- Das am weitesten von dem Fußteil entfernte Ende des Zylinders wird von einer Zylinderkappe 14 geschlossen, die mittels Schrauben 35 ah dem Zylinder 13 ange-

bracht oder befestigt ist. Per Tragbügel 15 verbindet den Zylinder 13 fest mit dom Fußteil 12 derart, daß der Zylinder sich starr oberhalb des Fußteiles befindet. Der Kolben 16 icann in. dem Zylinder 13 gleiten, wobei sich ein Ende des Kolbens außerhalb des Zylinders befindet. .Eine Endplatte 17 schließt der- Kolben an "einem Ende ab, das sich während der Hin- und Herbewegung..über die Begrenzung des Zylinders hinauserstreckt. Ein nachgiebiges Glied 18 aus weichem Uaterlll, wie beispielsweise Gummi, wird auf der unteren Oberfläche d-er Endplatte 17 vorgesehen« Es dient dazu, den Brück,-"mit dem der Kolben 16 den Brustkasten während der Herzmassage herunterdrückt, zu dämpfen. Sine Öffnung 19 in der Kappe H*SUffi Einlassen des Mediums verbindet das -Innere des Zylinders 13 mit dem Betriebsstoffreservoir, wie beispielsweise einer" Flasche mit Sauerstoff oder Stickstoff oder einem hydraulischen unter Druck stehenden Medium. Ein Druckäblaß-SicherheitSveBtil 20 ist mit der Kappe 14 verbunden und steht mit der Kammer innerhalb des Zylinders 13 in Verbindung. Das Drückablaßventil soll verhindern, daß ein zu hoher Druck auf den Brustkasten des Patienten durch den Kolben 16 ausgeübt wird. Es kann so eingestellt werden, daß es bei jedem vorbestimmten Druck wirksam ist. Bei Menschen liegt der auf den Brustkorb während eineö Herzwiederbelebungsvorgangs anzuwendende Druck im Bereich- «wischen etwa 10 und 50 kg und darüber» Die von eineta -· JDfruoiEn&t&elreservoir kommende Leitung 50 aat mit der Löltuag 46 über ein Magnetventil 44 verbunden, das eine Auslaßöffnung 45 aufweist. Das Magnetventil kann mittels einer automatischen Periodensteuerung 53 über ein zur Spule 69 in dem Magnetventil führen-, des elektrisches Verbindungskatoel 54 elektrisch gesteuert Werden. Andererseits kann das Magnetventil durch einen Herzschlagverstärker 55 über elektrische Kabel 57 und 54 gesteuert werden. . -

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Bei Verwer.diiyjg eines Hsraschlagverstärlcera wird ein einen schwachen Herzschlag;,darstellendes elektrisches Signal durch EKG-31ektroden festgestellt. Dieses Signal wird durch die Klemmen 56 zum Herzschlagverstärker geführt·, die ihrerseits das Magnetventil 44 betätigt, um dadurchdie ^Hin-und Herbewegung des Kolbens 16 einzustellen, so daß die äußere Massage durch die das '!era wiederbelebendeVorrichtung mitdem festgestellten sclraacben Herzschlag zusammenfällt.Auf dieee »Veiae fördert die Wleder^elehungsvorriehtung die Herztätigkeit. Der" HerZ3chlagverstärker ist mit einerStromquelleüber die Klemme 58 verbunden.

Die automatische Periodensteüerungeeinheit 53 ist Über Klemmen

59 mit einer Stromquelle_r z.B\ einer Quelle von TiO T und

60 Hs oder über die Klemmen 60 mit einer Gleichströmqüölle übeT einen nicht; veranschaulich ten yiTechselrichteT verbunden. Sine Gleichstromq.ueile von 12 Volt läßt sich beispi.ölsweise als Stromquelle verwanden. - ν

Die Konstruktion des Zylinders und Kolbens ist in Figuren 4» 5 und 6 veranschaulicht. lter Zylinder 13 ist auf dem !Erjagbjügel, 15 oberhalb des Fußteiles 12 angebraeht. J)as obere Λδηάβ dea Zylinders ist durch eine einen Hohlraum 6-1 aufwaIeende derkappe 14 geschlossen¹, die mii der Kammer 62 innerbaib Zylinders 13 in Verbindung steht. Eine Öffnung 19 die Leitung 46 mit dem Hohlraum 61, Ein DruckablaSventil 20 wird entweder auf der Kappe 14 angeordnet, wie in Fig. 6' veranschaulicht, rand steht mit dem Hohlraum 61 in ■ Verbindung,^ ader ea ist auf der leitung 46 oder einer anderen geeigneten Stelle angeordnet und steht mit der Kammer^ 62 innerhalb des Zylinders in Verbindung, An dem dem Fußteil 12 benachbarten Ende des Zylinders ist eine Ringförmige Führungshülse 23 angeordnet, die mit einei.t sich radial nach außen erstreckenden Flansch 26.an dem dcsi Fußteil 12 nächsten Teil versehen tat.

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Die Hülse wird mit mehreren Schrauben 40 an einem Plansch 27 befestigt, der sich radial nach außen von dem Zylinder 13 erstreckt. Die Hülse oder Buchse kann aus einem Metall oder einem mit Nylon oder Teflon oder einem anderen nicht angegebenen Material ausgekleideten Metall bestehen.

Ein rohrfb'rmiger Kolben 16 mit einer äußeren Oberfläche 24 und einer inneren Oberfläche 25 kann innerhalb des ZyltoNJeaefc^^ und der Hiilsenbuchne'23 hin— und hergleiten. Der Kolben 16 "»eist alnen r-adial sich auswärts erstreckenden Flansch 2"1 an seinem einen Enie auf, das am weitesten vom Fußteil 12 enUferrit istl Oaa zweite, dem Fußteil 12 am nächsten gelegene End$'wirtf von einer Endplatte 17 abgeschlossen, die mittels eines senkrechten zylindrischen Teils 29» das mit der inneren Oberfläche des Kolbens 16 auf dem'zweiten Ende des Kolbens befestigt ist. Die Figuren 4 und 5 zeigen, daß die ftublänge des Kolbens von- dem Flansch 21 und der mit dar Hülsenbuchse 23 an den äußersten Grenzen der Kolbenbewegung in Berührung kommenden Endplatte ■begrenzt- wird. Me Buchse 23 dient als Abdichtglied, da& mit der äußeren Oberfläche 24 des Kolbens 16 zusammenwirkt, uin den Austritt des unter Druck stehenden Mediums zu verhindern.* das d<*n Kolben in seine ausgezogene Stellung bringt. Ist die Buchse 2"> an der inneren Oberfläche mit "Teflon oder einem entsprechenden Material ausgekleidet, so wird die flache vor Reibung geschützt und eine Abdichtung um die äu0ere Oberfläche des Kolbens 16 gebildet. ·

Ein Stutzen 30 mit einem Kopf 31 ist fest auf der unteren Oberfläche 32 der Endplatte 17 angebracht. Er kann auf die Endplatte aufgeschweißt sein. Andererseits wird der Hals 67 des Stutzens durch die öffnung 64 in der Endplatte 17 hindurohgefiihrt und eine Mutter 65 ist mit dem Ende 66 des Stutzens gegenüber dem Kopf 30 verschraubt.

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Das nachgiebige Teil 1ö weist in seinem unteren Teil 34 einen Hohlraum auf« Der -Hohlraum bat'einen inneren Durchmesser oder QuersGhhitt,: der kleiner alB derjenige des Kopfes 31 des Stutzens 50 ist. Der Hohlraum 35 Ist tief genug, um den Stutzen 30 aufzunehmen, wenn der untere ¹SbHX' 34 des nachgiebigen Teils 18 eich in Berührung mit der"" Oberfläche 32 der Endplatte 1? befindet. · . » ..■';■-'·

Ein unter Druck befindliches durch die öffnung 19 in d£j6 Kammer 62 eingelassenes Medium bewirkt,, daß der Kolben 16 aiell Abwärts auf das Fußteil 12 aubewegt' und den Brustkasten deft zwieöben dem Kolben 16 und dem Fußteil 12 befindlichen Patienten .berührt. Der zulässige Kolbenweg'muß ausreichen, um ein Zusammendrucken des Brustkorbes des Fatienten au bewirken. Der Druck oder dia länge* des Kolbenvveges nach der Berlihrung mit dem Brustkasten iet eine Funktion des Druckes des Antriebsiaediums innerhalb' der £j|l,inderkammer 62 und. des Gegendruckes d^s Brustkastens des iatie'^teft. Der Druck des Antriebsmediums ffluS Ausreichen, um denBruätkaeteB SC^ weit zusammenzudrücken, daß ein Druck auf das Herz auggeübt ^l .wird, wodurch aus diesem Blut ausgestoßen wird. Wird äer Druck' auf das Antriebsmediura verringert, beispielsweise indem lö^ti das Medium durch eine Öffnung 45 in dem Magnetventil 44 e»twöiQh)6n Inßt, wie in Fig. 2 veranschaulicht, oder indem man daa.i^?.^iüiB durch ein nicht veranschaulichtes..von Hand gesteueftes Vätttil ira die Atmosphäre abziehen lä^t, so kann durch die SöderÄifkung des Brustkastens der Kolben 16 in den Zylinder 13 aurücl6gih> driXckt werden. Dadurch wird der Druck auf das Herz vermindert, so daß es" sich mit Blut füllen Kann, Wird auf den Kolben 16 wiederholt periodisch ein Druck durch daa Antriebmedium aufgebracht, dem jeweils eine Druckverminderung folgt, so ergibt eich, deß sich das Herz zusammenzieht und ausdehnt, und somit maesiert wird, um die Blutzirkulation aufrecht zu erhalten oder bei Hersstillst anden in Gang au bringen, ohne da3 die Brust geöffnet werden muß. .

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Piß.. 6 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungfsgemäßen Herzwiederbelebungsvorrichtung. Die Konstruktion der Zylinder- und Kolbenabordnung 13 und 16 ist die gleiche wie 3ie in Figuren 1-5 veranschaulichte. Das Magnetventil 44 ist ' 33it einer von Hand betätigbaren zusätzlichen Steuerung 68 ver-: sehen, so daß die Vorrichtung in zufriedenstellender Weise ohne. elektrischen Strom verwendet werden kann, wie es in manchen Notfällen, in denen keine Stromquelle vorhanden ist, oder bei Ausfall des elektrische^ Stroms erforderlich sein könnte. Die.Magnetventilkleinmen führen, wie oben beschrieben, entweder zu einer .automatischen Periodensteuerung oder zu einem Herzschlagverstärker. JCn Fig. 6 ist der Zylinder fest mit dem Arm 70 verbunden, der seinerseits gleitbar auf dem senkrechten Glied 71 angebracht ist. Das senkrechte Glied 71 ist fest an dem Fußteil 12 angeordnet. Iu Fig. 6 ist daa senkrechte Glied rohrförmig oder hohl ausgebildet. Sein oberes Ende ist durch eine Kappe 76 verschlossen. Daa untere finde des rohrförmigen Teile ist mit einem Abschnitt des Fußteilea 12 vereohlossen. ·

EinevEinlaßöffnung 74 am unteren Teil des hohlen Gliedes 71 steht mit der Kammer im Glied 71 und der unter Druck stehenden Mediumeinlaßleitung 77 sowie mit dem Magnetventil 44 in Verbindung. . Der Arm 70 kann in jeder vorbestimmten Höhe auf dee senkrechten GlieJ 71 oberhalb des Fußteilee 12 angeordnet Un^ durch ΐφ&ίϊρΕτ oiittal 72, beispielsweise einen gweiteiligen Zylinder, mit! .einer Schraubenklemme Üblicher Bauart festgehalten werden. Die HÖH», i* der der Arm 70 und daher der Zylinder IjJ oberhalb itäjNfcteilos 12 festgeklemmt-ist, Ia^; von der Stärke der Brust dee Patienten, der die'künstliche Herzmassage erhalten 'soll, abhängig.. JDieai Ausführungnform gemäß "der Erfindung erlaubt es, den Zylinder und Kolben in einer Höhe oberhalb des Bruetkorbee des Patienten derart anzuordnen, daß der Brustkorb, des Patienten bei völlig ausgesogenem Kolben gerade um den für die Herzmassage er- :'ord'irl5.chen Betrag zusammengedriickt wird, und zwar unabhängig von "dem in der Zylinder kammer vorhandenen Druck. Dies ist eine weittrre Sicherheitsmaßnahme außer dem mit dem Zylinder, verbundene;« Druckabgabeventil. Dieses erfindungsgemäße AusfUbrungebei-

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spiel vermindert ebenfalls das gesamte Gasvolumen, das erforderlich ist, um einen periodischen Massagedruck wirksam aufzubringen. -

Die" Kammer.71 dient als Puffer für das Druckmedium, das. das Hin- und Herbewegen des Kolbens 16 bewirkt. läßt das Magnet" ventil 44 unter Druck stehendes Medium in den Zylinder 13 ein, wodurch sich der Kolben 16 aus dem Zylinder herausbewegt und einen Druck auf den Brustkasten des Patienten ausübt, wird das unter Druck stehende Medium aus dem Pufferbehälter 71 geliefert, das von einem unter Druck stehenden Reservoir, beispielsweise einer Druckgasflasche, herrührt. Hierdurch werden von der Leitung oder dem Regelventil herrührende Druckschwankungen vermindert.-

Sin weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung.der Zylinder-Kolbenanordnung, bei der der Kolben während der Aufwärts- und Abwärtshübe gleichermaßen von einem Druckmedium betrieben wird. Hierzu ist eine unter Druck stehende Mediumeinlaßöffnung zusätzlich am unteren Teil des Zylinders angebracht. Der Kolben wird dann entweder aufwärts oder abwärts durch Anwendung von Mediumdruck entweder auf die untere oder obere Kolbenseite bewegt. Der Kolben gemäß diesem Ausführungs— beispiel weist einen Arm auf,der sich durch eine engpassende öffnung in einer Endplatte erstreckt, die den unteren Teil des Zylinders abdeckt, d.h. das Ende des .Zylinders das.dem Fußteil 12 am nächsten ist. Ein der Platte 17 entsprechendes Endteil ist mit dem,ausgezogenen Ende des Kolbenarmteils verbunden. Das Endteil weist auf seiner unteren Fläche ein nachgiebiges Teil 18 auf, wie in den Zeichnungen■veranschaulicht. Der Vorteil dieses Aüsführungsb.eispiels liegt darin, daß der Aufwärtshub des Kolbens von der elastischen oder nachgiebigen Kraft des Brustkorbes des Patienten, der eine künstliche Herzmassage erfährt, unabhängig ist* . ...

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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, die Zylindar-Kolben-Anordnung durch einen Nocken oder ein Gestänge antreibenden Elektromotor zu ersetzen. Gemäß einem weiteren Aüsführuögapeiapiel der Erfindung-wird die Zylinder- _; koibenaoördnung ^genve.^n.e, elektrisch erregte, sich in eAaem Magnetfeld bewöge|öe Spule'^ÜB^etauschtV.Beide oben erwäKaten AufcfUhrüngsbeispiäle laasen sicfc gleichmäßig gujt für. die äußere

'■Ächtungen l&ßt;*sSch auchΜτνύ ein 3~w'ege^entil οφτ Mittel sjur automatischen oder Steuerung von Hand ii

In' Pig. 7 ist eine automatische

Pig. 2 veranschaulicht. Bin Paar. AnöchluÖleitungen-80 zu einer geeigneten Stromquelle. " ' ' · ·-. - ; · ^Γ'-/*' ^r·· ;

Bin zweites Paar von Anschlüssen 81 führt zu einem Magnetventil 44 in der Leitung mit unter jurucfc etehehdein.Medium, die au einer Zylinderkammer führt. Bin Schalter: 8? schaltet die. automatische Periodenateuereinheit an eine äußere Stromquelle. Diese Steuereinheit kann dadurch Übergangen werden, daß der Handschältsr 33 geschlossen und auf diese Weise der Stronr aus der Quelle direkt zum Magnetventil geschlpk-t wird. |^öt < schalter jedoch nicht herunter gedrückt ujid dar Schalter $4■'% schlossen, wird die automatische vPeriödenBteueroiiitofit i«',i··»...; trieb genommen. Strom fließt durcn. den Mator 85> der di,e Weil* 86 in Drehung versetzt, was vorliegend mit gestrichelten -Linien veranschaulicht ist; am Brrde der Welle sitzt e'in Hocken 87* dessen erhabenes Teil 88 während der Drehung mit dem Schaltteil 89 in Berührung und dadurch am-Punkt 90 Kontakt maoht, so daß das Magnetventil sich schließt. Hat sich der Nocken gedreht, so daß der erhabene Teil nicht mehr mit dem Sohaltteil iii:Berührung steht, wird der Schalter 9'1 geöffn'ef, und es flieöt kein Strom zu dem Magnetventil-. Auf diese Weise bewirkt-die dee Nockens 89 ein zyklisches Öffnen und Schließen des 44. , ' * ' ' ■

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Flg. β veranschaulicht ein Schaltbild der Komponenten des Herz- echlagverstärkera'. Ein Paar von Klemmen 92 führt zu einer äußeren Stromquelle, während die Klemmen 93 zu dem Magnetventil fUhren. Die Klemmen 94 führen von EKG-Elektroden zu einem mit einer nicht verenecnaulichten Stromquelle verbundenen elektrischen Strom-, . kreis. Der Impuls von den EKG-Elektroden wird zu einem Vorverstärker 95 geführt, dessen Ausgang einem Rechteckimpulsgenerator 96 zugeführt wird, dessen Ausgang wiederum-einer Impulsverzögerungseinheit 97 zugeführt wird, die von ersten Steuermitteln 98 für die gewünschte Verzögerungszeit zwischen dem EKG-Signal und dem Aufbringen von Druck gemäß der ähnlichen, normalen, physiologischen Verzögerung bei der systolischen Herzkontraktion eingestellt werden kiann. . . ^?

Die Ausgangsgröße der Impülsstartvereögerüngseinheit wird so ' lange aufrecht erhalten, bis ein Rückstellimpuls eingegeben 1st, Er wird einem ersten Relais 99 zugeführt, das einen ersten .,· Schalter 100 schließt, und wird dann der Impulsdauerverzögerungs-4 einheit 101 zugeführt, die sich durch eine zweite Steuerung .102 | einstellen läßt, um die Dauer der Druckanwendung zu steuern. \ Diese Einstellung soll mit der normalen systolischen Periode zu- \. sanimenf allen.» Die Ausgangsgröße der, Impulsdauerverzögerungsein- t heit 101 wird einem zweiten Relais 103 zugeführt, das daaü dient, den zweiten Schalter 104 zu öffnen und das Rückstellsignal zur r ImpulsstartverzÖgerungseinheit \\i führen und es auf diese Weise j in einen Zustand zu versetzen, in dem es auf den nächsten ankörnst roe note n Impuls ansprechen kann. Ist der Schalter 100 geschlossen, fließt Strom durch die Klemmen 93, die zu dem Hagnetventil 44 führen, das ein unter Druck stehendes Medium in die Zylinderkammer 62 einläßt. Wird ein zweites Relais 103 durch den Impuls _: in Betrieb gesetzt, nachdem dieser die Impulsdauerverzögerungseinheit 101 durchlaufen hat, wird der Schalter 104 geöffnet. Gleichseitig befindet eich das erste Relais 99 in Ru&elage, und der erste Schalter 100 öffnet. Das Magnetventil wird dann geschlossen und schneidet, den Fluß des unter Druck befindlichen

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Mediums ab, während die Zylinderkammer durch den Belüftungsteil' 45 belüftet wird. *

De« verwendete unter Druck: stehende Medium kann ein hydraulisches Medium odor eine gasförmige Substanz, wie z.B. Luft, Stickstoff, Helium oder Sauerstoff uew. sein. Vorzugsweise werden Druckgase veiwendet, da die Zuführun^sleitungen und entsprechenden Vor·» riciitungutfrile keine übermäßig engen Toleranzen aufzuweisen brauchen. WiTd beispielsweise ein Druckgas verwendet, ist ein ftf?wioser Austritt desselben zwischen Kolben und Zylinder zulässig. Ferner kanrj das Gas zur Atmosphäre hin entlüftet werden, während bei der Verwendung eine3 hydraulischen Mediums ein Abflußbebäl- -ter erforderlich ware. Das Druckgas kann von einein Kompressor oder aus eimern Druokgasapeicherbehälter geliefert .werden und wird durch eine .Urucksteuervorrichtung zum Leitungssystem der Vorrichtung geführt. Im Falle eines Druckgases, wie z.B. Sauerstoff oder Stickstoff, kann dieses durch ein Druckminderungsventil, beispielsweise ein Diaphragma öder dergleichen, zugeführt werden. Pei Wiedarbelebungsvorrichtungen mit einem festen Abstand üwiachen dem Pußtöil und dem Boden des Zylinders gemäß Pig. 2 derart, daß der Kolben während des Kompressorhubes des Brustfc.au tens so lange ausgezogen wird, bis der Brustkasten so weit zusammengedrückt ist, daß daß Herz sich zusammenzieht und Mut aus" ihm ausströmt, ist der Druck des dem Zylinder "augeführte» Medxume so eingestellt, daß eine^ausreichende Kolbenkraft vprbanden ist, um dies durchzuführen. '

Bei einer Vorrichtung wie derjenigen nach Pig. 6, in der die Zylinder- und Kolbeneinheit relativ zum Fußteil erhöht oder abgesenkt werden kann, während die Höhe des Zylinders oberhalb des Fußteils derart eingestellt wird, daß die voll ausgezogene Stellung des Kolbens unterhalb des Zylinders gerade ausreichend ist, um ein Zusammenziehen des Herzens und ein Ausstoßen von Blut aus diesem zu. bewirken,, braucht der Druck des dem Zylinder zugeführ-

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ten Mediums nicht .innerhalb- eines engen Bereiches Von Druckwerte^ wie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2, gehalten zu werden. Es sei bemerkt, daß der Kolben während der Abwärtsbewegung durch den Gegendruck dös Brustkastens des Patienten engehalten wird, wenn ein derartiger Druck .gleich und ent-' gegengesetzt dem auf den Kolben nach unten aufgebrachten Druck ist. Der Bereich der Drücke, die bei verschiedenen Patienten angewandt werden können, liegt medizinisch vor. Der Brustkasten eines Mannes drückt sich im Schnitt 2,5 cm bei. 18 kg Druck zusammen. Im allgemeinen wird bei zyklischer Kompression von etwa 5 cm eine gute Durchblutung erhalten, was demgemäß einen Druck von etwa 36 kg erfordert. #ie oben beschrieben, ist.die Vorrichtung wit einem DrucKinindGrungsventil versehen, das derart einstellbar se in kann, daß verschiedene vorbestimmte DruckbRdingungen innerhalb des Zylinders erreicht werden können. Die Vorrichtung gemäß Pig. · & hat den weiteren Vorteil, daß die Höhe des Zylinders oberhalb des Patienten so einstellbar ist, daß eine voll ausgezogene Stellung des Kolben», unabhängig vom brück, gerade auereicht, um die gewünschte Herzkontraktion z£ bewirken* .

Ein Beispiel finer AüsfUhrungsform der erfindung»ger&äß«n Vorrichtung ist line Herzmassagevorrichtung von derartigem Aufbau» daß ein Druck von O,9 kg 0,07 kg/cm entspriöfet. Die Vorrichtung kann beispieisweiae für einen Druck von maximal 45 kg (3,5 kgj^cm ) verwendet werden. Der^Druök wird "auf 0 reduziert (ab|eaehen vom Kolbengewicht an sich), indem der Zylinder zur Atmosphäre hin entlüftet wird» .

PUr eine wirksame Durchblutung muß, wie oben beschrieben, die Aufbringung ühd Entfernung" von Druck mit Zwischenräumen von etwa 1 Sekunde zyklisch wiederholt werden. Die Aufbringung von üruck entspricht der Systole des Herzens und die Druckminderung entuprichfe der Diastole.. Vorzugsweise sollte die Dia-

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stole länger als die Systole gehalten werden, so daß sich das Hera entsprechend mit Blut füllen kann. Gemäß einem Beispiel besteht ein vollständiger Zeitzyklus aus 60 ^ Diastole und 40 ⁰Jo Systole. Bine angemessene Steuerung bei Handmassage wäre schwierig, so daß die Vorteile eines mechanischen Verfahrene unter Anwendung einer automatischen periodischen Steuerung-bei r]pr erfindLUiäu^cmäßen Vorrichtung offensichtlich sind.

In einigen Fällen ist es sehr erwünscht, eine Massage durchzuführen, um einen natürlichen aber sehwachen Herzschlag zu kräftigen. Dies wurde durch Handmassage mit einigem Erfolg durchgeführt, wobei der Masseur die EKG-WeIIe des Patienten überwachte, beispielsweise, unter Verwendung eines Oszilloslcops, und seine Drückaufbringung mit dem festgestellten Herzschlag synchronisierte. Dieses wird selbstverständlichdurch voll automatische Steuerung der mechanischen Massage in Abhängigkeit: von dem elektrischen EKG-Impuls wirksamer durchgeführt. Diese Verfahrensweise wird "Herzachlag⁴verstärkung"genannt und istein weiterer eindeutiger Vorteil der Verwendung der erfindungsgemäßen Herzwiederbelebungsvorrichtung in Verbindung mit der Vtratärkun^ssteuerung gemäß Pig. 8.

Dj e erfindungsgemäße Herzwiederbelebungsvorricbtung läßt eich in verschiedenen Situationen,verwenden. Im Falle einer Notlage im Felde, bei dem eine Druckgasquelle, aber kein elektrischer Strom vorhanden ist, kann das mechanische Gasventil in dem Leitungssystem;mit dem unter Druck befindlichen Medium, das zu dem Zylinder.der AiederbelebungsVorriohtung führt, von Hand durch einen Wieclerbelebungsyorgang gesteuert werden. In einem Krankenwagen k$nn. 4ie Herawiederbelebungavorrichtung mit einem. Magnstt-öaeventll in der von β liier au t oma ti«cheä einheit (geraäfllFig.. 7) geregelte© Mediiimzufuhrleitüiig werden,'wobei aie Steuereinheit, von einem an den Strom Krankenwagens angeschioaBenen Motor (12 V Gleichstrom) wird.

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Xn einem Krankenhaus oder einer Arzt- oder Zahnä:rztpraxis kann die Kerzwiedefbeleljungsvorriehtiing mit einer automatischen Periodensteüereinheit mit Netzetrom betriefen werden* Im . Krankenhaus kann die Wiederbelebungävorrichtiing mit einem -.; Herzverstärker gemäß Pig. S verwendet werden, der entweder aus dem Netz^; oder einer Hilfestromeinheit betrieben ,wird. Bei Stromausfall>kann die Drucksteueruhg der Einheit von Hand betätigt werden.

.Die -Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zur Schaffung einer Hin- und .Herbewegung zum Kolben der Vorrichtung gemäiß Fig. 2, Bei diesem Verfahren wird ein unter Ifruck stehendesMedium für eine erste Zeitdauer durch die EinlaGmittel in den Zylinder eingelassen, wodurch der Kolben dazu gebraclit wird* sich auf das Fußteil zuzubewegen und danach den Druck auf¹ das Medium in dem Zylinder für eine zweite Zeitdauer herabsetzt.

Dia folgenden Beispiele veranschaulichen die Verwendung der Herzwiederbelebungövorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Di« erfindungsgemäße Vorrichtung wurde bei einer äußeren Herzmassage eines Tieres verwendet. Bei einem betäubten Hund wurde durch Anwendung eines Elektroschocks die Herztätigkeit abge^- scawäoHt. Zuvor wurde dem Tier eine-Kanüle in die Baüchaortä eingeführt, und der Druck der Arterie und das EKQr^des Tieres wurden vor un4 nach der Schwächung und während der Massage regi'striert. i)as Tier wurde auf das iußteil 12 der in J^igV 2 veranachaulichyfcen Vorrichtung auf die Seite gelegt, so daß sein Briistfcorb zwischen dem Fußteil und dem Kolben 16 lag« Die Herzniassage vor richtung wurde dann mit Säuerstoff aus einem unter Druck befindlichen Vorratebehälter betrieben. Der Druck des zugeführten Sauer β tof f s betrüg eliwa 2, ψ 1k.g/cvcr. J)er Druck würde

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auf dia Klammer des Zylinders für eine erete zyklische Periode •von 0,4 Sekunden, die der Systole entsprechen, aufgebracht. Dar. Sauerstoff in dem Zylinder wurde sodann für eine «weite zyklische Dauer von 0,6 Sekunden, was der Diastole entapriöht, entlüftet. Zwischendurch wurde äußere Handmassage durchgeführt, um einen Vergleich zwischen den manuellen- und automatischen Verfahren zu erzielen* Es wurde gefunden, daß die erfindungageinäße Vorrichtung in der Lage war, einen angemessenen Blutdruck aufrecht zu erfcal.ten, um das Leben des Hundes zu erhalten und .in allen Fällen zumindest so gut wie das manuelle Verfahren war. Der Druck von 65/25, systoliacherbzw.- diastolischer Druck, und zwar in mm Hg, wurde für mechanische Massage registriert. Für manuelle Massage wurde, ein Druck von 55/12 gemessen. In beiden Fällen reichte die Durchblutung aus, um den" Hund so lange am Leben zu erhalten, bis ein» Behandlung zur Wiederherstellung dar normalen Herzfunktion führte.

Beiepiel II .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde wiederum bei der künstlichen Herzmassage eines anderen Hundes verwendet, dar wie in Beispiel I vorbehandelt wurde.

In diesem Beispiel wurde das Tier auf den Rücken auf das Fußteil 12 der in Fig. 2 veranschaulichten Stellung gelegt, so d*e dar Brustkasten zwischen.dem FuSteil und dam Kolben 16 zu liegen kam. Dia Herzmaseagevqrriebtung wurde dann mit Sauerstoff betrieben, der von einem unter Drück btfindlichen Speicherbehälter geliefert wurde. Dar Druck das den Zylinder zügeführten Sauerstoffe betrug etwa 2,8 kg/cm . Der Druck wurde . der Zylinderkammer während einer ersten zyklischen Dauer von 0,2 Sekunden in diesem Beiepiel aufgebracht, wae der Systole entspricht. Dar Zylinder wurde dann entlüftet, und zwar während' elfter zweiten zyklischen Periode von 0,5 Sekunden, was der Diar stole entspricht» Die eich ergebende Pulegeschwindigkeit τοη

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120 Schlägen pro Minute, das Doppelte des ersten Beispiels, .-entspricht.weitgehend, der normalen Körperfunktion eines Hundes. Das äußere Massageverfahien wurde etwa eine Stunde lang durchgeführt, wobei die erfindüngsgemäße Vorrichtung etwa die Hälfte der Zeit und das manuelle Massageverfahren die zweite Hälfte der Zeit verwendet wurde. Während dieser ganzen Zeit entwickelte der Hund keinen meßbaren Druck der Arterie, und zwar trotz der Anwendung eines DefibrillieraclioGks und medisinischer Behandlung. Die Lebensfähigkeit des Hunfles wurde -jedoch im Hinblick auf Atmung, Blutfarbe und sonstige physiologische Beobachtungen während dieser Periode in zufrieden-. stellender Weise aufrecht erhalten. Es läßt sieb eindeutig feststellen, daß der Hund während dieser* Zeit durch äußere Herzmassage am Leben gehalten wurde. Die Hälfte fier Zeit wurde der Hund ausschließlich durch die Wirkung der erfin-•dungBgemäßeh Vorrichtung am le&en gehalten. >

Beispiel III '■■■■·" . ... ' '.·..;*_ ' V

Ei» bewußtloser männlicher Erwachsener, dessen Heia sioh in ventrikulärer Fibrillation befindet, und der. eine .Srust* stärke von etwa 30 em.hat, wJrd auf das. Füßteil der Herz-, wiederbelebüngavorrichtung gemäß Pig. 2 gelegt. Der Druck wird auf 2,8 kg/cm² eingestellt. Das nachgiebige Teil 18 wurde auf das Brustbein des Patienten, etwa auf eine Stelle, die 5 cm vom Sobwertfortsatz entfernt ist, gelegt,wie es in * •Fig. t* veranschajulicht ist.₍ Die automatische periodische Steuerung wurde angeschaltet und die Wiederbelebungsver« richtung begann., den Brustkasten periodisch zusarainensmflrUoken, Bei Anwendung dieses Verfahrene läßt aich ein. rlpberer FuIe featsteilen. Dieser Pule wird in Äex

v iä«r. Überwacht, die dae Hirn rareorgt. - , -

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Während der Rerzwiederbelebung würde der Patient unter Verwendung einer Uberdruckvorrichtung beatmet. Bach einer Zeit von etwa 5 Minuten bei gleichzeitiger Herzwiederbelebung und Beatmung lag eine ausreichende SauerstoffDurchblutung vor» so daß die Körperfunktionen wiederhergestellt waren, wie verminderte Pupillenerweiterung, allgemeine Farbe und Stickkehr der Atmungsbewegungen erwies. Wird die Herzwiederbe™ lebung augenblicklich angehalten und dauert die ventrikuläre Fibrillation noch an, wie durch das BKO-Sign^l bewiesen» und ist kein normaler Pulsschlag vorhanden, wird die Wiederbelebung von neuem begonnen, und es wird eine äußere elektrische Defibrillationavorricbtung, ähnlich derjenigen von Kouenhoven, Jude und Knickerbocker im Journal of the American Medical Association, 173:1064, 1960, beschriebenen, bereitgehalten. Nach etwa drei weiteren .Minuten wird die Wiederbelebungsvorrichtung wiederum angehalten» Die Defibrillation3elektro<äen werden auf der Brust des Patienten angesetzt, .und es wird ein Defibrillierimpuls aufgebracht. Unmittelbar danach zeigt die EKG-Kurve an, daß die Fibrillierung aufgehört hat und das Hera völlig stillsteht. Die Wiederbelebungsvorrichtung wird neu erregt. Das EKG zeigt sofort das Wiedereinsetzen des normalen Herzschlages. Die Wiederbelebungsvorrichtung wird abgestellt, das EKG zeigt normale Herztätigkeit, peripheren Puls, Körperfarbe und schließlich die Rückkehr des Patienten ins Bewußtsein an. In diesem Beispiel bewirkt die äußere Herzwiederbelebungsvorrichtung eine angemessene Durchblutung zur Aufrechterhaltung des Lebens, e3 \iyird eine äußere Defibrillierung durchgeführt, und der Patient wird wieder in seinen normalen Zustand gebracht, ohne daß ein Bruetwandschriitt mit all seinen Nachteilen vorzunehmen wäre.

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,it diese» Beispiel litt j ein· aittelgroBe Frau unter einer rasch «Λ nehmenden Hersfunk tion, dl« in der Medizin ale Hypotonie, ftxaohykardle Bit schlechter periphere!· Zirkulation bekannt ist, w&brend di· Patientin fttr eine Operation in Harkoae versetzt wufde* Alk fail-dta chirurgiachen Verfahrene wurde der Patientin vorher eine Kanüle but überwachung der Arteriendrücke tißgafUbrtt und ea wurden EKG-Elektroden aufgebracht und daa BtO,Überwacht. Das Abnehmen der Herzfunktion wurde durch dieees üfcefWaöhuiige»*etea veranschaulicht.

Bit tfaSere Uerzwiedtrbtlebungavorrichtung gemäß Fig. 2, die mit dta Auegang 93 de» HtrceoblagTeretärkera gemäß Fig. θ verbunden iit» mirjl· sofort verwendet» Dae EKS-Signal wurde mit dem fiinfang 94 der HerBeohltgveritilrkungieinhtit verbunden. Der Druck wurde in dieeeo fall auf 2,5 kf/o»² eingeatellt und daa äuOere Wiidtrbelebungeeyett« eingeeühaltet. Die tiederbelebungavor-

aieigerte die normale» ichwache Heredurchblutung eyn-Äit deb normalen HerMOhligen, so daß sich der Hereaohlag ■U verbeaaern btgann. ^

iaoh etwa*fünf Minuten einer aolohen Behandlung und unter Einnah·· der richtigen Mtdikaaente wurde die äußere Wiederbelebungav^rriohtung angehalten, und die überwachungsvorrichtungen eeigttn die RUokltehr der normalen, üBgemeaaenen Herzfunktion. Die Htrrwiederbelebunfevorriöhtung wurde entfernt und die Operation fortgeeetst. ■--■«-'.-·. " · . . -

lie aeohe Jahre «lter- Junge «elfte einen Zustand ventrikullrer fibrillation, rtaobdea er au Hauee «inen Unfall durch einen

Ie erlittea hati«. Λ!· JCrankenwagenbeeataung ereohiei _f< ,, innerhalb von vier Kinuten aa Unfallort. Die in fig» 6 veran- '^

Yoxrichtung wurde eofort angewendet. Die Vorrichtung

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war so eingestellt, daß bei voll ausgezogenem Kolben das Zusamme ndriicköη des Brustkastens auf 2,5 cm beschränkt wurde. Der Druck, der unter diesen Bedingungen nicht maßgebend ist, war auf 2,1 kg/cm eingestellt. Da elektrischer Strom nicht sofort verfügbar war, wurde die Vorrichtung periodisch von Hand gesteuert. Gleichzeitig wurde Sauerstoff von einer AtiQungBvorrichtung· unter Überdruck zugeführt. Man stellte fast unmittelbar dsiaech eine Verbesserung der Körperfunktion fest. Nachdem elektrischer Strom zur Verfugung stand, wurde die Behandlung aut automatische periodische Steuerung umgestellt.' Dieses Verfahren wurde 5 Minuten lang durchgeführt, und die Körperfunktion war wiecier normal; Die Wiederbelebungsvorrichtung wufde angehalten und vorübergehend entfernt, und der Patient würde rasch in den Krankenwagen gebracht. Die äußere Herzwieder-belebungsvorrichtüng wur'de sofort wieder in Betrieb genommen, dieses Mal mit Gleichstrom aus der Stromquelle des · Krankenwagens.· Nach Ankunft im Krankenhaus wurde der Patient in die Notfalletation überführt, in der äußere Defibrillationsverfahren angewandt und richtige Medikamente verabreicht wurden ur.d die äußere W'iederbelebungsvorriehtung weiterhin in Betrieb blieb. Diese Behandlung stellte die normale Herzfunktion wieder her.

Obgleich die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung im einzelnen veranschaulicht und beschrieben wurden, ist dies nur als eine Darstellung und Beispiel gedcoht und nicht als Beschränkung aufzufassen. Der Sinn und Geltungsbereich der Erfindung wird nur von den beiliegenden AneprUchen beschränkt. .

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Claims (2)

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2ί. Okt. 1967 -

L 44 479 IXd/30k, 13/04 Michigan Instruments Inc.

Neu* Ansprüche

1» Vorrichtung zur externen Herznsseage durch rhythmisches Pressen dee Brustbeine in Richtung auf die Oirbeieäule, •it einer Abstützung für den Patienten und eine» Druck«» Ubortregungegliedy dee. ein gegen die Brust aniogberee Kiesen euTeeiet, dadurch gekennzeichnet, daO die Abstützung eine von der Seite her unter den Rücken des Patienten echiebbare Platte (12) iet, Ober deren aittlere« Beteich das Druck-Übertragungsglied (16»13) ent freien Ende einea Auslegerarm» (7Q) gelagert ist, der höhenverstellbar an einer aufrechtstehenden etarren SMuIe (71) angebracht ist, deren unteree tnde an der einen Seite der Platte befeetlgt let«.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der öle Druckubertragungaglied ein in eine« Zylinder hin-» und herbe«egbarer_v druck- «ittel.betitigter Kolben vorgeaehen iet, dadurch gekennzeichnet, daO die SSuIa (71) hohl ausgebildet iet und ale Druck·· «ittelepelcherbehKlter dient« der alt de· Zylinder (13) verbunden und an eine Druckquelle anschlie0ber ist.

Neue

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