DE1912829C3 - Steuervorrichtung für Einrichtungen zur künstlichen Beatmung - Google Patents

Steuervorrichtung für Einrichtungen zur künstlichen Beatmung

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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)

Patentansprüche:
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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