DE1910672C3 - Steuervorrichtung für die Gaszufuhr in einem Beatmungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für die Gaszufuhr in einem Beatmungsgerät nach Patent 10 685, deren Einatemgas gleichfalls mittels Druckgenerator bekannter Art dem Patienten zugeführt wird.

Nach Patent 19 10 685 ist eine Steuervorrichtung vorgeschlagen, bei der dem der Versorgungsleitung und dem Regelventil nachgeschalteten Druckgenerator und der mittels einer einstellbaren Drossel unterteilten, zum Patienten geführten Leitung eine Durchflußregeleinrichtung parallel geschaltet ist, die einerseits mit der zum Regelventil führenden, ebenfalls mit einer Drossel versehenen Druckleitung in Verbindung steht und andererseits über zwei Differenzdruckleitungen vor bzw. hinter der zuerst genannten Drossel in die Zuführungsleitung einmündend angeschlossen ist. Hierbei ist die Durchflußregeleinrichtung als Düse-Prallplatte-System ausgebildet, deren die Prallplatte aufnehmende Membran zwei Kammern begrenzt, von denen die auf der Drucksignalseite in Strömungsrichtung hinter der das Drucksignal gebenden Drossel mit der Druckleitung verbundene Kammer an die Zuführungsleitung in Strömungsrichtung vor und die gegenüberliegende Kammer an die Zuführungsleitung in Strömungsrichtung hinter der den Volumenstrom einstellbaren Drossel angeschlossen ist. Das mit Druckluft oder Drucksauerstoff gespeiste Regelventil ist konstruktiv so aufgebaut, daß mit steigendem oder sinkendem Druckabfall an der Drossel in der Zuführungsleitung das Regelventil schließt oder öffnet. Vorzugsweise wurde der zur Anwendung gekommene Druckgenerator, eine Strahldüse, mit im Nebenschluß geschalteter Umgebungsluftleitung versehen.

Mit dieser Lösung wird ein sprunghaftes Ansteigen

to des Volumenstromes verhindert und außerdem unabhängig von der Drosselöffnung, also unabhängig von der Größe der Durchflußmenge ein konstanter Druckabfall an der Drossel in der Zuführungsleitung gesichert Damit ist gleichzeitig die Garantie für einen Volumenstrom in der Größe des Sollwertes gegeben. Eine Ausnahme für die Abweichung vom Sollwert besteht nur dann, wenn es erforderlich ist, vertiefte Atemzüge zu erzeugen, d. h., wenn die Lunge stärker gebläht werden soll als bei den übrigen normalen Beatmungszyklen. Die vertieften Atemzüge bewirken, daß diejenigen Lungenbläschen (Alveolen), die bei normaler Beatmung nach gewisser Zeit nicht mehr zum Gasaustausch beitragen, wieder am Gasaustausch beteiligt werden und damit den Effekt der Beatmung verbessern.

Es sind Einrichtungen für vertiefte Atemzüge bekannt, die in bestimmten Zeitabständen ein im Ausatemweg des Patienten angeordnetes federbelastetes Ventil betätigen, so daß das Ausatemgas nur bis zu einem bestimmten positiven oder negativen Druck aus der Lunge strömen kann. Dieser Druck liegt folglich höher als bei normalen Beatmungszyklen und bedeutet, daß ein bestimmter Anteil von Ausatemgas in der Lunge verbleibt. Damit wird bei der folgenden Einatemphase die Lunge stärker gebläht.

Der Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß ein Teil des Ausatemgases in der Lunge verbleibt, der Beatmungsmitteldruck wesentlich erhöht wird und die Blähung nicht in einem bestimmtet: Verhältnis zum

•»ο Normalwert des Atemvolumens bzw. des Volumenstromes steht, so daß der Effekt der vertieften Atemzüge bei unterschiedlichen Atemvolumen bzw. Volumenströmen ebenfalls unterschiedlich ist
Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu beseitigen und eine Steuervorrichtung für die Gaszufuhr in einem Beatmungsgerät zu schaffen, mit welcher außer der Regelbarkeit eines von der Größe des Sollwertes bestimmten Volumenstromes auch die Möglichkeit für die Erzeugung vertiefter Atemzüge besonders dahingehend gegeben wird, daß diese den natürlichen vertieften Atemzügen am nächsten kommen. Hieraus ergibt sich die Aufgabe, während gleicher Inspirationszeiten — bei zeitgesteuerten Geräten — mehr Volumen an Einatemgas in die Lunge des Patienten zu fördern, wobei die vertieften Atemzüge unabhängig vom eingestellten Sollwert des Volumenstromes stets den gleichen Effekt erzielen sollen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst,

M) daß die Durchflußregeleinrichtung an ihrem gehäuseseitigen Federlager ein Steuerglied aufweist, welches durch eine Membran in zwei Druckkammern geteilt wird, von denen die eine mit der, der Drucksignalseite gegenüberliegenden Kammer der Durchflußregelein-

''"' richtung räumlich verbunden und die andere an eine Impulsgeberleitung angeschlossen ist, wobei ein verstellbarer Anschlag eine Druckfeder führt, die auf der einen Seite an der Membran des Steuergliedes anliegt

und auf der anderen Seite einen bestimmten Abstand zur Membran der Durchflußregeleinrichtung aufweist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Impulsgeberleitung mit einer Zeit- oder Zählschaltung verbunden sein.

Bei der Erzeugung vertiefter Atemzüge wird demnach die Membran des Steuergliedes mit einem von der Zeit- oder ZählschaJtung kommenden Druckimpuls belastet, der Hje mit ihr in Verbindung siehende Druckfeder um einen bestimmten, von der Stellung des Anschlages abhängigen Betrag vorspannt und die Membran der Durchflußregeleinrichtung um einen bestimmten Betrag belastet Damit wird der Vorteil erreicht, daß während der vertieften Atemzüge ein höherer Volumenstrom fließt, so daß während gleicher Inspirationszeiten ein höheres Atemvolumen in die Lunge gefördert wird. Hierbei steht dieses Volumen immer in einem bestimmten und optimal einstellbaren Verhältnis zum normalen Atemvolumen, wodurch stets ein gleicher Effekt erzielt wird. Weitere wesentliche Vorteile begründen sich dadurch, daß nunmehr kein nachteiliger Ausatemgas-Stau in der Lunge entsteht, die zusätzliche Steuereinheit einfach in der Funktion, Herstellung und Wartung ist, wodurch der Gebrauchswert erheblich verbessert wird und sich die Steuereinheit konstruktiv und funktionstechnisch harmonisch und unauffällig in das System der automatisch gesteuerten Beatmung einordnet

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Nach Patent 19 10 685 besitzt die Durchflußregelstrecke eingangsseitig ein an die Versorgungsleitung 1 angeschlossenes Regelventil 2, das im wesentlichen aus der Feder 3, dem Verschlußkörper 4 sowie dem zugehörigen Dichtkrater 5, dem Übertragungsglied 6 mit Führung 7 und schließlich der Steuermembran 8 besteht (letztere kann auch von außen und in Öffnungsrichtung des Ventils unter Vorspannung stehen). In Strömungsrichtung hinter dem Dichtkrater 5 ist mit im Nebenschluß angeordnete. Umgebungsluftleitung 9 der Druckgene- -to rator 10, vorzugsweise eine Strahldüse, abgezweigt, dem sich in Fortsetzung der Strömungsrichtung die Zuführungsleitung 11 mit zwischengeschalteter Drossel 12 anschließt Parallel dazu ist die Durchflußregeleinrichtung 13 geschaltet, deren vordere Kammer 14 mit der zum Regelventil 2 führenden Druckleitung 15 sowie der von der Drossel 12 in die.· Zuführungsleitung 11 geführten Differenzdruckleitung 16 verbunden ist und deren hintere Kammer 17 über die Differenzdruckleitung 18 mit der hinter der Drossel 12 weitergeführten Zuführungsleitung 11 in Verbindung steht Die Durchflußregeleinrichtung ist als Düse-Prallplatte-System ausgebildet, wobei die Düse mit der Zahl 19 und die Prallplatte mit der Zahl 20 versehen sind. Die beiden Kammern 14 und 17 werden durch die Membran 21 voneinander getrennt, die mittels Druckfeder 22 unter Vorspannung steht. In der Druckleitung 15 befindet sich die Drossel 23, die in Strömungsrichtung vor der Verbindung der Leitung 15 mit der Kammer 14 angeordnet ist.

Für die Erzeugung vertiefter Atemzüge ist die Durchflußregeleinrichtung 13 am hinteren Federlager 24 mit einem Steuerglied versehen, das durch eine Membran 26 getrennt zwei Karr ::ern 27 und 28 aufweist, von denen die hintere an eins impujsgeberleitung 29 angeschlossen und die vordere mit der Kammer 17 der Durchflußregeleinrichtung 13 räumlich verbunden ist. Die Verbindung wird durch einen verstellbaren Anschlag 30 gebildet, durch den die Druckfeder 31 geführt ist, die mit dem einen Ende an der Membran 26 anliegt und von der Membran 21 im Einbauzustand einen bestimmten Abstand besitzt.

Durch die Kombination der Durchfiußregeleinrichtung 13 mit dem Steuerglied 25 lassen sich vertiefte Atemzüge erzeugen. Das geschieht in der Weise, indem über die Impulsgeberleitung 29 ein Drucksignal in die Kammer 27 gegeben wird. Dieses Drucksignal bewegt die Membran 26 bis zum Anschlag 30 und spannt die Druckfeder 31 vor. Dieser Vorgang bewirkt die höhere Belastung der Membran 21, so daß die Düse 19 erst bei einem höheren Druckabfall an der Drossel 12 öffnen kann. Der höhere Druckabfall entspricht aber dnem größeren Volumenstrom und es gelangt mehr Atemgas während gleicher Inspirationszeit in die Lunge des Pati -nten. Die Beatmung sowie deren Regelung erfolgt nach der im Patent 19 10 685 beschriebenen Art und Weise.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Steuervorrichtung für die Gaszufuhr in einem Beatmungsgerät mit einer Einavemgas-Versorgungsleitung und einem Regelventil, das über eine Druckleitung und eine Drossel mit einer Zeit- oder Volumensteuerung, zur Regelung des Volumens des Einatemgases und mit einem Druckgenerator und einer mit einer einstellbaren Drossel versehenen Zuführungsleitung zum Patienten in Verbindung steht, wobei zwischen dem an sich bekannten Regelventil und der Zuführungsleitung eine Durchflußregeleinrichtung vorgesehen ist und die Durchflußregeleinrichtung ein Düse-Prallplatte-System bildet, deren die Prallplatte aufnehmende Membran zwei Kammern begrenzt, von denen die auf der Drucksignalseite in Strömungsrichtung hinter einer Drossel mit einer Druckleitung verbundene Kammer über eine Differenzdruckleitung in Strömungsrichtung vor und die Kammer über die Differenzdruckleitung in Strömungsrichtung hinter einer einstellbaren Drossel an die Zuführungsleitung angeschlossen ist, nach Patent 19 10 685, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußregeleinrichtung (13) an ihrem gehäuseseitigen Federlager (24) ein Steuerglied (25) aufweist, welches durch eine Membran (26) in zwei Druckkammern (27; 28) geteilt ist, von denen eine mit der, der Drucksignalseite gegenüberliegenden Kammer der Durchflußregeleinrichtung Π3) räumlich verbunden und die andere an eine Impulsgeberleitung (29) angeschlossen ist, wobei ein verstellbarer Anschlag (30) eine Druckfeder (31) führt, die auf der einen Seite an der Membran (26) des Steuergliedes (U) anliegt und auf der anderen Seite einen bestimmten Abstand zur Membran (21) der Durchflußregeleinrichtung (13) aufweist.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgeberleitung (29) mit einer Zeit- oder Zählschaltung verbunden ist.