DE1933472B2

DE1933472B2 - Beatmungs- bzw. Narkosebeatmungsgeraet

Info

Publication number: DE1933472B2
Application number: DE1933472A
Authority: DE
Inventors: Fritz 5427 Bad Ems Stephan
Original assignee: Carl Heyer Inhalationstechnik 5427 Bad Ems GmbH
Current assignee: Carl Heyer Inhalationstechnik 5427 Bad Ems GmbH
Priority date: 1969-07-02
Filing date: 1969-07-02
Publication date: 1975-07-31
Also published as: DE1933472A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät mit Einrichtungen zum Steuern des Beatmungsdruckes bzw. der dem Patienten zuzuführenden Atemgasströmung sowie des zeitlichen Ablaufes des Ein- und Aus^temvorganges auf Grund des vom Patienten erzeugten Einatmungs- oder Ausatmungsdruckes oder mittels eines Taktgebers und mit Einrichtungen zum Anzeigen des Beatmungsdruckes und bzw. oder der Atemgasströmung sowie mit Einrichtungen zum Erstellen einer Kurve aus gemessenen Augenblickswerten

Es sind Geräte dieser Art bekannt, bei denen der

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Einatmungsdruck oder der Ausatmungsdruck über eine Schlauchleitung vom Mundstück oder einer Tracheotomiekanüle oder einem Endutrachealkatheter zur Druckmeßvorrichtung oder zu den Steuer- und Anzeigecinrichtungen des Gerätes geführt wird (DT-AS 12 78 704, GB-PS 10 80 982, US-PS 33 57 42«, Zentralblatt für Chirurgie. 85,1960, Heft 26, S. 415 bis 423). Es ist jedoch nicht möglich, mit derartigen bekannten Geräten aus den gemessenen Augenblicks-Druckweiten eine brauchbare Atemdruckkurve zu erstellen, weil bereits die zwischen dem Mundstück bzw. der Tracheotomiekanüle bzw. dem Endotrachealkatheter und dem Druckmeßgeber angeordneten Leitungsstücke eine derartige Verzögerung und Trägheit für die zeitliche Änderung des Atemdruckes bedingen, daß die an den Druckmeßgebern angelegten Druckwerte nicht mehr für die Erstellung einer Atmungsdruckkurve geeignet sind.

Ähnlich verhält es sich bei Geräten der oben beschriebenen Art bei denen sowohl ein Druckanzeigegerät als auch ein Strömungsanzeigegerät vorgesehen ist (vgl. Prospekt P/G 566, Januar 1961, des Drägerwerks Lübeck). Man hat bereits bei Geräten der letzteren Art auch Registiervolumeter mit angeschlossenem Schreibgerät zur Aufnahme einer summierenden Volumenmeßkurve vorgesehen, um beispielsweise bei künstlicher Dauerbeatmung bei Polio- oder Schlafmittelvergiftungen und für Narkosebeatmung eine objektive Bestimmung des Beatmungsvolumens vorzunehmen (Prospekt P/G 5722, Juli 1962, des Drägerwerks Lübeck). Solche summierende Atemvolumenkurven sind zwar für die Überwachung des Beatmungsvolumens wertvoll, sie sind jedoch keine eigentlichen Atmungskurven.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät zu schaffen, bei dem die Meß- und Anzeigeeinrichtungen für Atemgasdruck und Atemgasströmung derart verbessert sind, daß sich die gemessenen Augenblickswerte zv. auswertbaren Kurven aneinanderfügen lassen, um an Hand von Atmungsdruckkurven und zugehörigen Atmungsströmungskurven Aufschlüsse über den Druckaufbau und die Druckverteilung sowie Stenosen und die Elastizität der Lunge des Patienten zu gewinnen. Durch die Erfindung soll nicht allein möglich sein, den beatmeten Patienten und die richtige Arbeitsweise des Gerätes zu überwachen, sondern darüber hinaus auch noch Möglichkeiten neuer Diagnosen und Behandlungsverfahren mit Hilfe eines Beatmungsgerätes bzw. Narkose-Beatmungsgeräte zu eröffnen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß am Mundstück des Gerätes eine Kammer angebracht ist, in deren Inneren ein Meßgeber für den in der Kammer herrschenden augenblicklichen Atemgasdruck und ein Meßgeber für die die Kammer durchsetzende augenblickliche Atemgasströmung angebracht sind, und diese Meßgeber an die gemessenen Augenblickswerte zu einer Kurve zusammenfügende Anzeige- und bzw. oder Aufzeichnungseinrichtungen angeschlossen sind.

Hierdurch wird erreicht, daß die Meßgeber in unmittelbarer Nähe des Mundstückes bzw. einer in den Patienten eingeführten Tracheotomiekanüle bzw. eines Endotrachialkatheters sitzen, und so Meßwerte zur Verfügung stellen, die tatsächlich für den behandelnden Arzt aufschlußreich sind. Durch die gleichzeitige Anbringung eines Meßgebers für Atemgasdruck und eines Meßgebers für Atemgasströmung in der Kammer sind

praktisch gleichzeitig sowohl die Atemgas-Druckkurve Ais auch die Atemgas-Strömungskurve verfügbar. Dadurch erhält der Benutzer des Gerätes, beispielsweise der behandelnde Arzt, die Möglichkeit eines augenblicklichen Vergleiches zwischen Druck- und Strömungskurve. Zur Vereinfachung des Gerätes ist es im Rahmen der Erfindung gegebenenfalls möglich, auch eine gemeinsame Anzeige- und bzw. oder Aufzeichnungsvorrichtung vorzusehen, die wahlweise auf den einen oder anderen Meßgeber umschaltbar ist. Man hat dann praktisch durch Knopfdruck die Möglichkeit umzuschalten, um so einmal die Atemgasdruckkurve und zum anderen die Aterogasströmungskurve zu erhalten. Bei Aufzeichnungsgeräte erhält man dann beide Kurven nebeneinander. Bei der Benutzung eines Kurvenanzeigegerätes, beispielsweise eines Kathodenstrahloszillogrsphen, kann sich der Benutzer die eine Kurve auf den Schirm markieren, und erhält bei Ungehalten die andere Kurve über die Markierung gezeichnet

Im Interesse einer möglichst verzögerungsfreien genauen Wiedergabe der gemessenen Augenblickswerte und der daraus zusammengefügten Kurven können im Rahmen der Erfindung die Meßgeber dazu ausgebildet sein, den gemessenen Augenblickswert in eine elektrische Spannung umzusetzen, während ein zum Zusammenfügen der aufeinanderfolgenden Meßwerte zu einer Kurve ausgebildeter Elektronenstrahl-Oszillograph als Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist.

Die gemäß der Erfindung gleichzeitig verfügbaren und in unmittelbarer Nähe des Mundstücks bzw. einer Tracheomiekanüle oder eines Endotrachealkatheters gemessenen Augenblickswerte des Atemgasdruckes und der Atemgasströmung eignen sich auch besonders günstig für die direkte Steuerung und Überwachung des Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerätes selbst. Hierzu können im Rahmen der Erfindung die Meßgeber ebenfalls dazu ausgebildet sein, den gemessenen Augenblickswert in eine elektrische Spannung umzusetzen, wobei Einrichtungen zur Steuerung des Gerätes durch die Atemtätigkeit des Patienten als elektrisch durch die von den Meßgebern erzeugte elektrische Spannung gesteuerte Einrichtungen ausgebildet, un über elektrische Verstärker und Regeleinrichtungen, beispielsweise Potentiometer, an da jeweiligen Meßgeber angeschlossen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Nach der Schemazeichnung ist an ein beispielsweise durch die Atmungsströmung (flow) gesteuertes Beatmungsgerät 1 über einen balgartig dehnbaren Schlauch 2 ein Mundstück 3 angesetzt. An Stelle des Mundstükkes 3 könnte auch eine Atemmaske, beispielsweise eine Halbmaske oder ein Intubationskatheter od. dgl. benutzt werden. Diese an sich bekannten Einrichtungen sollen im folgenden unter dem Sammeibegriff Mundstück gemeint sein. Zwischen dem Mundstück 3 und dem Schlauch 2 ist eine zusätzliche Kammer 4 angeordnet. Diese Kammer 4 trägt an ihrer Oberseite das Ausatemventil 5, das den Ventilsitz 6, eine mit einem Faltenbalg 7 auf den Ventilsatz 6 gedrückte Ventilplatte 8 und den Auslaß 9 aufweist

Der Faltenbalg 7 ist über einen Schlauch 10 mit dem eigentlichen Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät 1 verbunden, um das Auslaßventil 5 mittels des dem Faltenbalg 7 zugeführten, im eigentlichen Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät f erzeugenden Beatmungsdruck zu steuern.

Im Inneren der Kammer 4 ist ein Meßgeber.ll für

den Beatmungsdruck angebracht, der den in d«.r Kammer 4 herrschenden Druck des Beatmungsgases in eine elektrische Spannung umsetzt Diese elektrische Spannung wird über einen Verstärket 12 auf einen Elektronenstrahloszillographen 13 gelegt, der die zeitlich aufeinanderfolgenden Meßwerte des Druckmeßgebers 11 auf den Bildschirm 14 zu einer Beatmungsdruckkurve 15 zusammenfügt

In der Kammer 4 ist außerdem ein in der Zeichnung schematisch angedeuteter Meßgeber 16 für die die Kammer durchsetzende Atemgasströmung angeordnet Dieser Strömungsmeßgeber 16 besteht im dargestellten Beispiel im wesentlichen aus einem in der Kammer angebrachten Windrad oder einer Turbine und ist mit einem außerhalb der Kammer 4 angeordneten Drehzahlmeßgenerator verbunden, der eine der Drehgeschwindigkeit des Windrades bzw. der Turbine entsprechende elektrische Spannung liefert Diese elektrische Spannung des Drehzahlmeßgenerators wird einem Gleichrichtet und Verstärker 17 zugeführt und von dort über Potentiometer 18 und 19 ebenfalls zu dem Oszillographen 13. Der Oszillograph 13 ist mit einem Wählschalter 20 versehen, mit dem er wahlweise auf den Druckmeßgeber 11 zur Abbildung der Beatmungsdruckkurve 15 oder auf den Strömungsmeßgeber 16 zur Wiedergabe der Beatmungsströmungskurve oder einem eventuell vorhandenen weiteren Meßgeber geschaltet werden kann.

Von den Potentiometern 18, 19 werden Spannungswerte des Strömungsmeßgebers 16 bzw. des Drehzahlmeßgenerators abgegriffen, um über Verstärker 21 bzw. 22 zur Steuerung des eigentlichen Beatmungsbzw. Narkose-Beatmungsgerätes benutzt zu werden. So kann über das Potentiometer 18 und den Verstärker 21 eine stufenlos verstellbare Umstellung des Beatmungsgerätes bzw. Narkosebeatmungsgerätes von kontrollierter Beatmung auf assistierte Beatmung vorgenommen werden. Dies ist auf Grund der Tatsache möglich, daß durch die durch die Erfindung, und zwar hauptsächlich die Anordnung der Meßgeber in der Kammer 4, erzielten Meßempfindlichkeit auch schon ein vom Patienten ausgeübtes geringes Ansaugen, also ein vom Patienten ausgeübter Ansatz eines Einatmungsvorganges ausreicht, um im dargestellten Beispiel den Strömungsmeßgeber 16 ansprechen zu lassen. Der dann vom Drehzahlmeßgenerator abgegebene Spannungswert kann so ausreichend sicher verstärkt werden, daß er nicht allein in der Strömungskurve auf dem Bildschirm 14 erscheint, sondern auch über den Verstärker 21 zur Steuerung der Einleitung des Einatemvorganges durch das Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät 1 ausgenutzt werden kann. Bei dem Potentiometer 18 ist dann sehr genau einstellbar, in welcher Stärke der Patient seinen Einatemvorgang einsetzen muß, um das Gerät 1 zu steuern, so daß mit dem Potentiometer 18 stufenlos zwischen vollständig kontrollierter Atmung, also absoluter Zwangsbeatmung und vollständig assistierter Beatmung, d. h. vom Patienten gesteuerter Beatmung auf einen jeweils gewünschten Zwischenzustand eingestellt werden kann.

Das Potentiometer 19 und der Verstärker 22 sind dann im vorliegenden Beispiel dazu vorgesehen, den Einatemvorgang abzuschließen, wenn die gemessene Einatmungsströmung unter einen am Potentiometer 19 einzustellenden Schwellenwert absinkt.

An Stelle der im dargestellten Beispiel gezeigten Steuerung des eigentlichen Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerätes 1 mit den gemessenen Beatmungs-

strömungswerten kann naturgemäß auch die Steuerung des Gerätes mit den vom Druckmeßgeber 11 gemessenen Druckwerten erfolgen, wenn das Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät von vornherein zur Steuerung mit den Beatmungsdruckwerten eingerichtet ist. s Auf diese Weise kann im Rahmen der Erfindung von jedem bekannten Grundaufbau des Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerätes 1 ausgegangen werden. Es ist auch möglich, vorhandene Beatmungsgeräte und Narkose-Beatmungsgeräte mit den Einrichtungen ge- ίο maß der Erfindung nachträglich auszurüsten.

Um zu vermeiden, daß die vom Patienten ausgeatmete Luft die Kammer 4 nach dem Verbindungsschlauch 2 bzw. dem eigentlichen Gerät hin verlassen kann, ist die Kammer 4 nach dem Schlauch 2 bzw. dem Gerät 1 hin mit einem Rückschlagventil 23 abgeschlossen, das sich unter der Wirkung seiner Feder 24 beim Aufhören einer merklichen Einatmungsströmuni schließt. Dadurch wird außerdem ohne besonder Kupplungsvorrichtung od. dgl. ein Rückwärtslauf de: Strömungsmessers verhindert Es können daher aucl· keine Störungen der Steuerung des Gerätes 1 und fal sehe Anzeigen durch Rücklauf des Strömungsmeßge bers 16 vorkommen.

An Stelle des Oszillographen 13 könnte auch im Rah men der Erfindung jegliche andere geeignete Anzeigevorrichtung benutzt werden, die die augenblicklicher Meßwerte der Meßgeber U, 16 zu einer Kurve zusam menzufügen vermag. Es ist auch möglich und für Unter suchungszwecke eventuell von Wichtigkeit, zusätzlich zu dem Anzeigegerät 13 oder an dessen Stelle ein Auf zeichnungsgerät anzuschließen, das von bekannter An sein kann und die augenblicklichen Meßwerte der Meß geber 11,16 zu Kurven zusammenfügt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 1933

1. Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät mit Einrichtungen zum Steuern des Einatmungsdruckes S bzw. der dem Patienten zuzuführenden Atemgasströmung sowie des zeitlichen Ablaufes des Einend Ausatmungsvorganges auf Grund des vom Patienten erzeugten Einatmungs- oder Ausatmungsdruckes bzw. -strömung oder mittels eines Taktge- bers und mit Einrichtungen zum Anzeigen des Beatmungsdrackes und bzw. oder der Atemgasströ-■nung, sowie mit Einrichtungen zum Zusammenfügen einer Kurve aus Augenblicks-Meßwerten, d a durch gekennzeichnet, daß am Mundstück (3) des Gerätes eine Kammer (4) angebracht ist in derpn Inneren ein Meßgeber (11) für den in der Kammer (4) herrschenden, augenblicklichen Atemgasdruck und ein Meßgeber (16) für die die Kammer (4) durchsetzende augenblickliche Atemgas-Strömung angebracht sind, und diese Meßgeber (11, 16) an die gemessenen Augenblickswerte zu einer Kurve zusammenfügende Anzeige- und bzw. oder Aufzeichnungseinrichtungen (13) angeschlossen sind.

2. Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine gemeinsame Anzeige- und bzw. oder Aufzeichnungsvorrichtung (13) vorgesehen ist, die wahlweise auf den einen oder anderen Meßgeber (11, 16) umschaltbar ist.

3. Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Meßgeber (U, 16) dazu ausgebildet sind, den gemessenen Augenblickswert in eine elektrisehe Spannung umzusetzen, und ein zum Zusammenfügen der aufeinanderfolgenden Meßwerte zu einer Kurve ausgebildeter Elektronenstrahl-Oszillograph (13) als Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist.

4. Beatmungs- bzw. Narkose-Beatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeber (U, 16) dazu ausgebildet sind, den gemessenen Augenblickswert in eine elektrische Spannung umzusetzen, und Einrichtungen zur Steuerung des Gerätes durch die Atemtätigkeit des Patienten als elektrisch durch die von den Meßgebern (11, 16) erzeugte elektrische Spannung gesteuerte Einrichtungen ausgebildet, und über elektrische Verstärker (21, 22) und Regeleinrichtungen (18,19), beispielsweise Potentiometer, an den jeweiligen Meßgeber (11, 16) angeschlossen sind.