DE1912829C3 - Steuervorrichtung für Einrichtungen zur künstlichen Beatmung - Google Patents
Steuervorrichtung für Einrichtungen zur künstlichen BeatmungInfo
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- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
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- A61M2016/0018—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
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Description
Be.-v:i",r.e Vorrichtungen zur künstlichen Beatirning
jnierschiedlicher An sind mit Steuervorrichtunger,
ausgerüstet, durch die in Abhängigkeit vom Druck Ventile in !anführenden Leitungen geöffnet
und geschlossen werden. Im allgemeinen wird dabei die νοϊΤι Patienten erzeuge geringe Steuerkraft mit
Hilfe einer Membran verstärkt, die an bestimmten Stellen de*. Gerätes eingebaut ist und die sich beim
'überdruck :n die eine und beim Unterdruck in die
andere Richtung bewegt. An Stelle der Membran können auch andere druckabhängige Steuermittel
dienen, die eine Steuerkraft verstärken (deutsche Patentschrift 1 034 33 1. Spalte 1, 2. Absatz).
Dabei sind mechanische Steuervorrichtungen, sogenannte Trigger, bekannt, bei denen die Steuermembran
mit dem großen Hebelarm eines Doppelhebels
verbunden ist, während mit dem kleinen Hebelarm die zu steuernden fedcrbelastetcn Ventile verbunden
sind (deutsche Patentschrift 1034 331). Nachteilig ist, daß wegen der verhältnismäßig großen
Reibungskräfte der mechanischen Steuerung nicht beliebig kleine Unterdruckimpulse zur Auslösung der
Umsteuerung genügen.
Es sind weiterhin magnetische Steuervorrichtungen bzw. Trigger bekannt, bei denen zur Kraftverstärkung
des von einer Steuermembran zu erzeugenden Umschallimpulses ein oder zwei Magnete angeordnet
sind, wobei der Abstand zwischen den Magneten und mit der Steuermembran verbundenen Ankern veränderlich
ist (deutsche Palentschrift 1 095 469). Damit kann der Anspringdruck des Triggers (Triggersensiti- St
vität) wie auch der Beatmungsumschaltdruck geändert werden. Nachteilig ist, daß bei einer Verstellung
des Umschaltdruck-Sollwertes sich auch die Triggerscnsitivität verändert. Ein weiterer Nachteil der magnetischen
Steuervorrichtung bzw. Triggers besteht darin, daß bei einer zu großen Annäherung des Magneten
an den Anker im Interesse einer Erhöhung der Triggerscnsitivität die Gefahr eines Selbst triggers
des Gerätes entsteht. Das bedeutet, daß das Gerät nach Überwindung der Eigenreibung der beweglichen
Steuerteüe von selbst anspringt, ohne daß eine Steuerkraft wirkte. Eine genaue Einstellung einer geringen
Triggersensitivität ist nicht möglich. Es läßt sich zwar die Triggersensitivität auf geringen Wert
einstellen, jedoch muß diese Einstellung bei einer Verstellung des Beatmungsdruckes ebenfalls veritelll
bzw. nachgestellt werden. Wenn dies nicht geschieht, kann das Gerät zum sogenannten »Selbsttriggern«
kommen, das ein »Triggern« des Gerätes durch den Patienten vortäuscht, obwohl der Patient überhaupt
nicht atmet.
Es ist weiterhin eine Überwachungsvorrichtung für Respiratoren bekannt (schweizerische Patentschrift
461 711), die mit einer mit den Gastransportleitungen
des Respirators kommunizierenden Membrandose ausgerüstet ist, die ihrerseits unzulässige Veränderungen
der Gasbewegung anzeigen soll. An einem an der Membrandose befestigten Lagerbügel ist ein
einarmiger Übersetzungshebel schwenkbar gelagert; dieser wird durch eine Druckfeder im Bereich der
Membrandose gegen die Membran gedrückt. Der Übersetzungshebel trägt an seinen freien Enden zwei
Silberkontakte, die je einer verstellbaren Kontaktschraube gegenüber liegen. Deren Einstellknöpfe
sind mit Skalenringen versehen. Außerdem stehen die Kontaktschrauben über Leitungen mit den Arbeitskontakten
eines Alarmrelais in Verbindung. Während der Arbeit eines Respirators wird die Membrandose
stoßweise beaufschlagt, so daß der Übersetzungshebel eine oszillierende Bewegung zu den beiden
Kontaktschrauben ausführt. Sinkt der Minimaldruck zwischen den einzelnen Gasstößen auf einen
Wert ab, der unterhalb eines durch die Kontaktschrauben eingestellten Wertes liegt, so wird jeweils
kurzzeitig ein Kontakt geschlossen, der über eine Verzögerungseinheit nach einer bestimmten Anzahl
von Berührungen ein Alarmrelais einschaltet. Wird andererseits beim Überschreiten des maximal zulässigen
Gasdruckes ein Kontakt zwischen dem Übersetzungshebel und der gegenüberliegenden Kontaktschraube
geschlossen, so wird der Stromkreis eines anderen A'armrelais eingeschaltet. Die Überwachungsvorrichtung
ist abhängig vom Druck in den Transportleitungen des Respirators. Die Schaltvorrichtung
ist mit einem mechanischen Kontaktgeber ausgerüstet, der unter Federdruck steht. Die genaue
Einstellung des Kontaktgebers in Abhängigkeit vom gemessenen Druck bereitet Schwierigkeiten. Der
Übersetzungshebel und die Membran sind nach dem Erreichen der Kontaktstellung unter Umständen deformierenden
Kräften ausgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zu schaffen, die praktisch auf beliebig
kleine Anspringdrucke eingestellt werden kann, die mit möglichst geringen mechanischen Kräften
arbeitet, und deren Einstellung unabhängig vom Beatmungsdruck ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Steuervorrichtung für Einrichtungen zur künstlichen Beatmung mit einstellbarem
Steuerdruck und einem vom Druck in den Atemgas führenden Leitungen beaufschlagten druckempfindlichen
Steuermittel dadurch gelöst, daß das Steuermittel mit einem Istwert-Zeiger verbunden und
in dessen Ausschlagbereich eine verstellbare Induktivität angeordnet ist, die in dem Stromkreis einer
elektrischen Steuereinrichtung angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß das SteuermitteS schon bei sehr geringen
Unterdruckimpulsen eine Umschaltvorrichtung auslöst, ohne daß diese Impulse durch mechanische Reibung
aufgezehrt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einer Verstellung der gewünschten
Triggersensitivität nicht auch .-ine andere Größe im
Beatmungssystem verstellt wird.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung können der Istwert-Zeiger und die Induktivität koaxial
um eine Achse schwenken. Weiterhin kann die Induktivität mit einem Einstellhandrad und mit
einem über einer Skala verstellbaren Sollwert-Zeiger verbunden sein.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Gegensiand der Unteranspriiche und sind an Hand des in
der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieis erläutert, und zwar zeigt
Fig. 1 den Teil eines Beatmungsgerätes, an dem die Triggervorrichtung angeordnet
>st,
F i g. 2 einen Trigger im vergrößerten Maßstab im
Querschnitt.
An das nicht dargestellte Druckgasnetz ist über den Druckminderer 1 das vom Trigger gesteuerte
Magnetventil 2 angeschlossen. Von diesem führt eine Leitung 3 zum sogenannten »Flow«-Ventil 4, mit
dem die Gasgeschwindigkeit eingestellt wird. An dieses ist über die Leitung S ein Druckmesser 6, em
Drucksicherungsventil 7 und ein Zusatzluftventil 8 angeschlossen. Die Leitung 5 führt zum Anschlußstutzen
9 der zum Patienten führenden Leiuing. Von der Leitung 3 führt eine Leitung 10 zum Ausatemsperrventil
11, das die Leitung 12 in der Einatemphase absperrt, die vom Anschlußstutzen9 über das
Volumeter 13 und das Rückschlagventil 14 zum Ausatemspcrrventil Π führt. An den Anschlußsiuizen
9 ist über eine Leitung 15 das Überdrucksicherungsvenlil
16 und die Triggervorrichtung 17 angeschlossen.
Diese enthält eine verstellbare Induktivität 18. die in den Stromkreis der elektronischen Steuereinheit
19 eingeschaltet ist, die über einen Transformator 20 gespeist wird. In der Steuereinheit 19 wird
das Verhältnis Inspiration zu Exspiralion in bekannter Weise eingestellt. Außerdem kann hier die Frequenz
eingestellt werden.
Der Aufbau des Triggers 17 ist in Fig. 2 dargestellt. Der Trigger besteht aus dem an die Leitung 15
angeschlossenen Steuermittel 21, das im Ausiulirungsbcispsel
als Kapselfeder ausgebildet ist. Diese ist über ein im einzelnen nicht dargestelltes Übertragungswerk
22 mit dem Istwert-Zeiger 23 verbunden Koaxial zur Achse 24 des Istwert-Zeigers 23 ist die
Schwenkachse 25 einer Induktivität 18 angeordnet Zur Einstellung dient das Handrad 26. Die eingestellten
Sollwertdrücke werden von dem Zeiger 27 angezeigt, der über einer Skala 28 verstellbar ixt. Die
vom Patienten kommenden negativen Einatemimpulse erzeugen durch Auslenkung der Kapselfeder 2!
über das Übertragungswerk 22 eine entsprechend-· Verstellung des Istwert-Zeigers 23. Dieser bewegt
sich durch die Induktivität 18 und unterbricht je nach deren Einstellung die Rückkopplung zur elektronischen
Steuereinheit 19. Der dadurch erzeugte elektrische Impuls wird verstärkt und steuert das
Ventil 2.
Durch Drehen des Handrades 26 kann der Sollwert-Zeiger
27 auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden, wodurch die Induktivität 18 entsprechend
verstellt wird. Diese kann also auf jede gewünschte Triggersensitivität eingestellt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Steuervorrichtung für Einrichtungen zur künstlichen Beatmung mit einstellbarem Steuerdrack-Solhvert
und einem vom Druck in den Aterngas führenden Leitungen beaufschlagten druckempfindlichen Steuermittel, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuermittel (21)
mit einem Istwert-Zeiger (23) verbunden und in dessen Ausschlagbereich eine %'erstellbare Induktivität
(18) angeordnet ist, die in dem Stromkreis einer elektrischen Steuereinrichtung (19) angecranet
ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet,
daß der !stweri-Zeiger (23) und die Induktivität (18) koaxial um eine Achse schwenken.
3. Vorrichtung nach Anspruch ! und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Induktivität (18) mit eLnem Einstellhandrad (26) und mit einem
üb°r einer Skala (28) verstellbaren Sollwert-Zeiger (27) verbunden ist.
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