DE19751597A1 - Anästesiebeatmungsgerät - Google Patents
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Abstract
Ein Anästhesiebeatmungsgerät zur Durchführung einer Inhalationsnarkose soll derart verbessert werden, daß es mit einer mobilen, leicht nachfüllbaren Sauerstoffquelle versehen ist. Zur Lösung der Aufgabe ist eine Sauerstoffquelle vorgesehen, welche aus mehreren Chloratkerzen (21, 22) besteht, die über zugehörige Zündeinrichtungen (23, 24) aktiviert werden können.
Description
Die Erfindung betrifft ein Anästhesiebeatmungsgerät, wie es zur Durchführung
einer Inhalationsnarkose verwendet wird.
Aus der DE 40 04 034 A1 ist ein Anästhesiebeatmungsgerät mit Kreislauf der
Atemluft und Regelkreisen zur Einstellung der Anästhesiebestandteile auf
vorbestimmte Werte bekanntgeworden. Die Regelkreise sind im wesentlichen zur
Aufrechterhaltung eines quasi stationären Betriebszustandes konzipiert, d. h. es
werden nach einem Regelalgorithmus die Anästhesiegasbestandteile auf zuvor
eingestellten Konzentrationswerten gehalten. Zur Analyse der
Anästhesiebestandteile sind an verschiedenen Stellen des Atemkreislaufes ein
Sauerstoffsensor, ein Kohlendioxidsensor und ein Anästhesiemittelsensor
angeordnet. Das Anästhesiegas strömt aus einer Gasdosiereinheit für Sauerstoff
und Lachgas in den Atemkreislauf, wobei zwischen der Gasdosiereinheit und dem
Atemkreislauf dem Atemgas mittels einer Anästhesiemittel-Dosierpumpe noch ein
Inhalationsanästhetikum zugesetzt wird. Eine Steuereinheit mit integrierter
Recheneinheit ist Sollwertgeber für die Gasdosiereinheit und die Anästhesiemittel-
Dosiereinheit. Die Gasversorgung des bekannten Anästhesiebeatmungsgerätes
erfolgt aus Druckgasflaschen oder einer zentralen Gasversorgungsanlage.
Sofern das bekannte Anästhesiebeatmungsgerät aus Druckgasflaschen betrieben
wird, ist die Einsatzdauer im mobilen Betrieb durch das Fassungsvermögen der
mitgeführten Druckgasflaschen limitiert. Häufig ist es im mobilen Betrieb
schwierig, eine Druckgasflasche vor Ort nachzufüllen oder durch eine gefüllte zu
ersetzen. Dieses gilt besonders für einen Geräteeinsatz unter Notfallbedingungen.
Als Sauerstoffquellen sind Chloratkerzen bekannt, die nach dem Zünden
selbständig abbrennen und durch die thermische Umsetzung der Chemikalie
Sauerstoff freisetzen. Derartige Chloratkerzen werden z. B. zur
Sauerstoffversorgung von Passagieren in Flugzeugen eingesetzt. Die Passagiere
erhalten den Sauerstoff über Atemmasken, welche oberhalb der Passagiersitze in
einem Behälter aufgenommen sind, der beim Druckabfall in der Kabine
automatisch geöffnet wird. Eine derartige Vorrichtung geht aus der US 3,981,300
hervor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anästhesiebeatmungsgerät mit
einer mobilen Sauerstoffquelle zu versehen, die auf einfache Weise wieder
nachfüllbar ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Der Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß durch Verwendung
von mehreren Chloratkerzen, die bedarfsweise gezündet werden, die Mischung
des erzeugten Sauerstoffs mit Umgebungsluft, die Überwachung der
Sauerstoffkonzentration in der Atemgasleitung und die Veränderung des
Mischungsverhältnisses zwischen Umgebungsluft und dem erzeugten Sauerstoff,
eine vorbestimmte Sauerstoffkonzentration in der Atemgasleitung eingestellt
werden kann, die zur Durchführung einer Inhalationsnarkose geeignet ist. Unter
Atemgasleitung wird die Verbindungsleitung zwischen einer Atemgasquelle, zum
Beispiel der Sauerstoffquelle, und dem Anschluß am Patienten verstanden. Bei
dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Beatmungsgerät ist es besonders
vorteilhaft, daß sich verbrauchte Chloratkerzen einfach ersetzen lassen, so daß
der Austausch auch während des Betriebes vorgenommen werden kann, ohne
daß dieses zu einer Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr führt. Chloratkerzen
lassen sich überdies gut lagern, wenn sie in eine wasserabweisende
Schutzschicht eingeschweißt und damit vor Feuchtigkeit geschützt sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
In vorteilhafter Weise ist an die Gaszufuhrleitung eine Xenon-Gasquelle
angeschlossen. In dieser Konfiguration des Anästhesiebeatmungsgerätes ist eine
Narkose mit den Gasen Xenon und Sauerstoff möglich.
Das erfindungsgemäße Anästhesiebeatmungsgerät eignet sich zur Durchführung
von Inhalationsnarkosen im sogenannten halboffenen- oder halbgeschlossenen
Atemsystem. Während beim halboffenen Beatmungssystem die Atmung des
Patienten ohne Rückatmung erfolgt, wird im halbgeschlossenen System eine
Rückatmung in einem Atemkreislauf durchgeführt. Bei einer Beatmung im
halbgeschlossenen Beatmungssystem ist es zweckmäßig, überschüssiges
Inhalationsanästhetikum mittels eines in den Atemkreislauf einschaltbaren
Aktivkohlefilters zu entfernen. Das Aktivkohlefilter kann zum Beispiel dann
vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die Konzentration des
Inhalationsanästhetikums innerhalb des Atemkreislaufes innerhalb von kurzer Zeit
stark reduziert, oder während der Ausleitungsphase auch gänzlich entfernt
werden muß.
Besonders vorteilhaft ist es, die Chloratkerzen mit unterschiedlichen
Chemikalmengen zu füllen, so daß die Sauerstoffproduktion an den momentanen
Sauerstoffbedarf angepaßt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im
folgenden näher erläutert:
Die einzige Figur zeigt ein Anästhesiebeatmungsgerät 1 mit einer Einatemleitung
2, einem Einatemventil 3, einer Ausatemleitung 4 und einem Ausatemventil 5,
welche zu einem Atemkreislauf 6 zusammengefügt sind. Die Einatemleitung 2 und
die Ausatemleitung 4 sind über eine Leitung 7 mit einem Patienten verbunden.
Innerhalb der Leitung 7 ist eine Meßeinrichtung 9 zur Erfassung der
Sauerstoffkonzentration, der Aanästhesiemittelkonzentration, des
Atemwegdruckes und der Kohlendioxidkonzentration im Atemgas angeordnet.
Eine an den Atemkreislauf angeschlossene Atemgasfördereinheit 10, welche mit
einer Drucküberwachungsvorrichtung 101 versehen ist, sorgt für die Beförderung
des Atemgases durch die Einatemleitung 2 zum Patienten 8. Das vom Patienten 8
ausgeatmete Atemgas gelangt über die Ausatemleitung 4 zurück in die
Atemgasfördereinheit 10 und beim nächsten Einatemhub über einen im
Atemkreislauf 6 befindlichen Kohlendioxidabsorber 11 wieder in die
Einatemleitung 2. Von der Ausatemleitung 4 zweigt ein Aktivkohlefilter 12 ab,
welches mittels eines Bypassventiles 13 in den Strömungsweg der
Ausatemleitung 4 geschaltet werden kann, oder mittels einer Bypassleitung 14
überbrückbar ist. In dem Aktivkohlefilter 12 wird Narkosemittel absorbiert.
Überschüssiges Atemgas wird am Ende eines Ausatemhubes über das
Bypassventil 13 und ein Fortleitungsventil 15 abgelassen. Über eine
Frischgasleitung 16, die in den Atemkreislauf 6 mündet, kann das während eines
Beatmungszyklus verbrauchte, oder durch eventuelle Leckagen entwichene
Atemgas nachgefüllt werden. Dazu sind in der Frischgasleitung 16 ein erstes
Dosierventil 17 und ein zweites Dosierventil 18 vorgesehen. Das erste
Dosierventil 17, welches zur Dosierung von Sauerstoff dient, ist mit einem
Reservoir 19, einem als Füllstandsanzeiger 20 des Reservoirs 19 ausgebildeten
Drucksensor, sowie einer ersten Chloratkerze 21 und einer zweiten Chloratkerze
22 als Sauerstoffquellen verbunden. Die Chloratkerzen 21, 22 besitzen elektrisch
betätigbare
Zünder 23, 24, mit denen die thermische Zersetzung der sauerstofferzeugenden
Chemikalie gestartet werden kann. Die Zünder 23, 24 und der Füllstandsan
zeiger 20 sind mit einer ersten Steuereinheit 25 verbunden. Nachdem der
Zünder 23 der ersten Chloratkerze 21 durch die erste Steuereinheit 25 aktiviert
worden ist, strömt Sauerstoff in das Reservoir 29. Der Füllstandsanzeiger 20
registriert den Druck innerhalb des Reservoirs 19 und gibt den ermittelten
Druckmeßwert an die erste Steuereinheit 25 weiter. In der ersten Steuereinheit 25
wird der Druckmeßwert mit einem Vorgabewert verglichen, um bei Unterschreiten
des Vorgabewertes, wenn zum Beispiel Sauerstoff über einen gewissen Zeitraum
mittels des ersten Dosierventiles 17 in den Atemkreislauf 6 dosiert worden ist, die
zweite Chloratkerze 22 mittels des Zünders 24 zu starten. Der besseren Übersicht
wegen sind in der Figur nur zwei Chloratkerzen 21, 22 dargestellt. Besonders
zweckmäßig ist es, etwa vier Chloratkerzen zur Sauerstofferzeugung vorzusehen,
die dann nacheinander aktiviert werden.
Über das an die Frischgasleitung 16 angeschlossene zweite Dosierventil 18 wird
aus einer Gaszufuhrleitung 26 Umgebungsluft in den Atemkreislauf 6 dosiert,
wobei die Sauerstoffkonzentration des im Atemkreislauf 6 befindlichen Atemgases
über das Öffnungsverhältnis der Dosierventile 17, 18 beeinflußt werden kann. Das
zur Durchführung einer Inhalationsnarkose notwendige Inhalationsanästhetikum
wird mittels einer Dosierpumpe 27 aus einem Vorratsbehälter 28 angesaugt und
über eine Verdampferleitung 29 in den Atemkreislauf 6 eingespeist. Die zentrale
Steuerung des Anästhesiebeatmungsgerätes 1 erfolgt über eine zweite
Steuereinheit 30, an welche die Ventile 13, 15, 17, 18, die Meßeinrichtung 9, die
Atemgasfördereinheit 10 und die Dosierpumpe 27 angeschlossen sind.
Einzustellende Beatmungsparameter, wie zum Beispiel Atemfrequenz,
Atemzeitverhältnis von Einatmung und Ausatmung, Atemhubvolumen und
Sauerstoffkonzentration als Sollwerte, können über ein Bedienfeld 31 in die zweite
Steuereinheit 30 eingegeben werden.
Das erfindungsgemäße Anästhesiebeatmungsgerät 1 arbeitet folgendermaßen:
Entsprechend den an der Bedieneinheit 31 eingestellten Sollwerten für Atemfrequenz, Atemzeitverhältnis und Atemhub führt die Atemgasfördereinheit 10 einzelne Atemhübe aus. Über die Frischgasleitung 16 gelangt ein Sauerstoff-Luft- Atemgasgemisch in den Atemkreislauf 6 und mittels der Dosierpumpe 27 wird eine von der zweiten Steuereinheit 30 vorgegebene Menge an Inhalationsanästhetikum dem Atemkreislauf 6 zugeführt. Mit der Meßeinrichtung 9 werden ständig der Atemwegsdruck, die Sauerstoffkonzentration, die Anästhesiemittelkonzentration und die Kohlendioxidkonzentration in der zum Patienten 8 führenden Leitung 7 gemessen und in der zweiten Steuereinheit 30 mit Vorgabewerten, das heißt einem Sauerstoff-Sollwert, einem Anästhesiemittel- Sollwert und einem Kohlendioxid-Sollwert verglichen. Unterschreitet beispielweise die gemessene Sauerstoffkonzentration den Sauerstoff-Sollwert, wird das erste Dosierventil 17 weiter geöffnet, damit mehr Sauerstoff aus dem Reservoir 19 in die Frischgasleitung 16 strömt und der Gasfluß durch das erste Dosierventil 17 wird reduziert. Alternativ kann bei unveränderter Stellung des ersten Dosierventiles 17 das zweite Dosierventil 26 weiter geöffnet werden, wodurch mehr Umgebungsluft dem Atemgas zugemischt wird.
Entsprechend den an der Bedieneinheit 31 eingestellten Sollwerten für Atemfrequenz, Atemzeitverhältnis und Atemhub führt die Atemgasfördereinheit 10 einzelne Atemhübe aus. Über die Frischgasleitung 16 gelangt ein Sauerstoff-Luft- Atemgasgemisch in den Atemkreislauf 6 und mittels der Dosierpumpe 27 wird eine von der zweiten Steuereinheit 30 vorgegebene Menge an Inhalationsanästhetikum dem Atemkreislauf 6 zugeführt. Mit der Meßeinrichtung 9 werden ständig der Atemwegsdruck, die Sauerstoffkonzentration, die Anästhesiemittelkonzentration und die Kohlendioxidkonzentration in der zum Patienten 8 führenden Leitung 7 gemessen und in der zweiten Steuereinheit 30 mit Vorgabewerten, das heißt einem Sauerstoff-Sollwert, einem Anästhesiemittel- Sollwert und einem Kohlendioxid-Sollwert verglichen. Unterschreitet beispielweise die gemessene Sauerstoffkonzentration den Sauerstoff-Sollwert, wird das erste Dosierventil 17 weiter geöffnet, damit mehr Sauerstoff aus dem Reservoir 19 in die Frischgasleitung 16 strömt und der Gasfluß durch das erste Dosierventil 17 wird reduziert. Alternativ kann bei unveränderter Stellung des ersten Dosierventiles 17 das zweite Dosierventil 26 weiter geöffnet werden, wodurch mehr Umgebungsluft dem Atemgas zugemischt wird.
Weicht die gemessene Anästhesiemittelkonzentration von dem gemessenen
Anästhesiemittel-Sollwert ab, wird durch die zweite Steuereinheit 30 die von der
Dosierpumpe 27 in den Atemkreislauf 6 eingeleitete Anästhesiemittelmenge
erhöht oder reduziert.
Die von der Meßeinrichtung 9 ermittelte Kohlendioxidkonzentration ist im
wesentlichen durch die Art der Beatmung, das heißt die Atemfrequenz der
Atemgasfördereinheit 10, beeinflußbar. Bei Abweichungen der gemessenen
Kohlendioxidkonzentration vom Kohlendioxid-Sollwert, wird die Atemfrequenz
entsprechend erhöht oder erniedrigt.
Der Druck innerhalb der Atemgasfördereinheit 10 wird mittels der an die zweite
Steuereinheit 30 angeschlossenen Drucküberwachungsvorrichtung 101 in der
Weise überwacht, daß bei Unterschreiten eines vorgegebenen Druckwertes, zum
Beispiel infolge von Gasmangel im Atemkreislauf 6 am Ende der Ausatmung, das
zweite Dosierventil 18 so lange geöffnet wird, bis das Gasdefizit ausgeglichen ist.
Während der Ausleitungsphase der Anästhesie soll die
Anästhesiemittelkonzentration im Atemkreislauf 6 möglichst schnell abgebaut
werden. Hierzu wird zunächst die Dosierpumpe 27 durch die zweite Steuereinheit
30 abgeschaltet und es wird das Bypassventil 13 derart eingestellt, daß der
gesamte Gasfluß der Ausatemleitung 4 über das Aktivkohlefilter 12 geleitet wird.
Im Aktivkohlefilter 12 erfolgt in bekannter Weise eine Adsorption des
Inhalationsanästhetikums an der Aktivkohle.
Claims (6)
1. Anästhesiebeatmungsgerät, gekennzeichnet durch die Kombination der
Merkmale
einer Atemgasleitung (16, 2, 7),
einer aus mehreren Chloratkerzen (21; 22) mit zugehörigen Zündeinrichtungen (23, 24) bestehenden Sauerstoffquelle,
einem den erzeugten Sauerstoff aufnehmenden Reservoir (19) mit einer Druckmeßeinrichtung (20),
einer an die Druckmeßeinrichtung (20) angeschlossenen ersten Steuereinheit (25), welche den gemessenen Druck mit einem Druck- Vorgabewert vergleicht und beim Unterschreiten des Druck-Vorgabewertes ein Steuersignal abgibt, welches zumindestens eine der Zündeinrichtungen (23, 24) aktiviert,
eines ersten Dosierventils (17) zwischen der Sauerstoffquelle und der Atemgasleitung (16, 2, 7),
eines zweiten Dosierventils (18) zwischen einer Gaszufuhrleitung (26) und der Atemgasleitung (16, 2, 7) zur Dosierung von Umgebungsluft,
einer zumindestens die Sauerstoffkonzentration in einem Abschnitt (7) der Atemgasleitung (16, 2, 7) erfassende Meßeinrichtung (9) und
einer zweiten Steuereinheit (30), welche an die Meßeinrichtung (9) und die Dosierventile (17, 18) angeschlossen ist und durch welche, entsprechend der gemessenen Sauerstoffkonzentration, die Dosierventile (17,18) derart betätigt sind, daß sich zumindestens in dem Abschnitt (7) der Atemgasleitung (2, 7, 16) eine vorbestimmte Sauerstoffkonzentration einstellt.
einer Atemgasleitung (16, 2, 7),
einer aus mehreren Chloratkerzen (21; 22) mit zugehörigen Zündeinrichtungen (23, 24) bestehenden Sauerstoffquelle,
einem den erzeugten Sauerstoff aufnehmenden Reservoir (19) mit einer Druckmeßeinrichtung (20),
einer an die Druckmeßeinrichtung (20) angeschlossenen ersten Steuereinheit (25), welche den gemessenen Druck mit einem Druck- Vorgabewert vergleicht und beim Unterschreiten des Druck-Vorgabewertes ein Steuersignal abgibt, welches zumindestens eine der Zündeinrichtungen (23, 24) aktiviert,
eines ersten Dosierventils (17) zwischen der Sauerstoffquelle und der Atemgasleitung (16, 2, 7),
eines zweiten Dosierventils (18) zwischen einer Gaszufuhrleitung (26) und der Atemgasleitung (16, 2, 7) zur Dosierung von Umgebungsluft,
einer zumindestens die Sauerstoffkonzentration in einem Abschnitt (7) der Atemgasleitung (16, 2, 7) erfassende Meßeinrichtung (9) und
einer zweiten Steuereinheit (30), welche an die Meßeinrichtung (9) und die Dosierventile (17, 18) angeschlossen ist und durch welche, entsprechend der gemessenen Sauerstoffkonzentration, die Dosierventile (17,18) derart betätigt sind, daß sich zumindestens in dem Abschnitt (7) der Atemgasleitung (2, 7, 16) eine vorbestimmte Sauerstoffkonzentration einstellt.
2. Aanästhesiebeatmungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine
Xenon-Gasquelle, welche an die Gaszufuhrleitung (26) angeschlossen ist.
3. Anästhesiebeatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
einen Atemkreislauf (6) als Atemgasleitung, enthaltend eine
Anästhesiegasfördereinrichtung (10), eine Anästhesiemittel-
Dosiervorrichtung (27), und ein Anästhesiegas-Fortleitungsventil (15),
welche an die zweite Steuereinheit (30) angeschlossen sind, sowie einen
Kohlendioxid-Absorber (11).
4. Anästhesiebeatmungsgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein
Aktivkohlefilter (12), ein Bypassventil (13) und eine das Aktivkohlefilter (12)
überbrückende Bypassleitung (14) im Atemkreislauf (6), wobei mittels des
Bypassventiles (13) der Atemgasfluß von der Bypassleitung (14) in das
Aktivkohlefilter (12) umlenkbar ist.
5. Anästhesiebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bestimmung der
Anästhesiemittelkonzentration, der Kohlendioxidkonzentration und des
Atemwegdruckes, welche in Baueinheit mit der Meßeinrichtung (9) verbunden
ist.
6. Anästhesiebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet dadurch, daß die Chloratkerzen (21, 22) mit
unterschiedlichen Chemikalmengen gefüllt sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19751597A DE19751597C2 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Anästesiebeatmungsgerät |
US09/128,106 US6095137A (en) | 1997-11-21 | 1998-08-03 | Anesthesia respirator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19751597A DE19751597C2 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Anästesiebeatmungsgerät |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19751597A1 true DE19751597A1 (de) | 1999-09-16 |
DE19751597C2 DE19751597C2 (de) | 2000-02-03 |
Family
ID=7849399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19751597A Expired - Fee Related DE19751597C2 (de) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | Anästesiebeatmungsgerät |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE19751597C2 (de) |
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