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Beatmungsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Beatmungsvorrichtung,
die ein zu den Atemorganen führendes Gaszuleitungsrohr aufweist, durch das intermittierend
Nährgas in die Atenorgane des Patienten gedrückt wird und mit einer Vorrichtung
zum Anfeuchten und Erwärmen der Atemluft versehen ist.
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Es sind sogenannte Wechseldruckbeatmungsgeräte bekannt, durch die
frische Luft nach Belieben angefeuchtet, erwärmt und gekühlt geatmet werden kann.
So ist z. B.
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ein Respirator bekannt, der mit einem Anfeuchter ausgerüstet ist,
in den ein elektrisches Heizelement untergebracht ist. Der Anfeuchter besteht aus
einem ;#sserbehälter,
an dem einmal das Beatmungsgerät und zum anderen
ein zum Patienten führender Faltenschlauch angeordnet ist. Die Ausatemluft führt
gegebenfalls über einen Faltenschlauch zu einem Ausatemventil.
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Mit diesem Gerät läßt sich der Feuchtigkeitsgehalt der eingeatmeten
Luft nur in etwa festlege, da der Grad der Feuchtigkeit von der zufälligen AuEJentemperatur
abhängig ist. Je kohler die Außentemperatur ist, um so mehr Feuchtigkeit kondensiert
in dem zum Patienten führenden Faltenschlauch. Nachteilig an diesen Wechseldruckbeatmungsgeräten
ist es, daß in den zum Patienten führenden Leitungen sowie Apparatebauteilen sich
die Feuchtigkeit niederschlagen kann Außerdem kann z. Be die Feuchtigkeit in den
Rückschlagventilen kondensieren, wodurch deren Arbeit beeinträchtigt wird.
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Darüber hinaus besteht bei solchen Wechseldruckbeatmungsgeräten nicht
die rföglichkeit der patientennahen Anordnung der Ventile. Infolge der entstehenden
relativ großen Toträume ist eine umfangreiche Rückatmung durch den Patienten unvermeidlich.
Besonders betroffen sind hiervon Patienten mit kleinem Atemzugvolumen, wie Z. B.
Kinder und Kleinkinder, die auf Grund der C02-Anreicherung in der Atemluft gefährdet
sind. Die langen Verbindungsleitungen stellen bei assistierter Beatmung Unsicherheitsfaktoren
bzw. Störgrößen dar, in dem durch Lageveränderungen der Triggerimpuls hervorgerufen
werden
kann. Außerdem verändert sich auf den langen Wegen zum Patienten
das im Anfeuchter oder dem Gerät erzeugte Feuchtigkeitsniveau des Atemgases negativ.
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Um die vorstehend beschriebenen Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung
zu schaffen, durch die die angefeuchtete und erwärmte Luft nicht übermäßig abgekühlt
wird und die Funktionsfähigkeit der vor- und nachgeschalteten Bauteile durch Kondensation
des Wasserdampfes beim Abktiiilen nicht beeinträchtigt wird, wurde ein bekannt gewordenes
Beatmungsgerät entwickelt. Die angestrebten technischen Parameter werden von diesem
Gerät nur zum Teil bzw. ungenügend erreicht. So ist es beispielsweise ungünstig,
daß auf Grund des schlechten Wärmeleitverhaltens der zwangsläufig im Gehäuse vorhandenen
Luft, die dort als Transporteur der Wärme von den Heizelementen zu den zu erwärmenden
Einzelelementen dient, im Gehäuse keine ausge~ glichene Temperatur herrscht. Dadurch
ist eine Kondensation von Feuchtigkeit in den dem Luftanfeuchter vor- und nachgeschalteten
Bauteilen der Vorrichtung nicht ausgeschlossen, was wiederum die Meßergebnisse negativ
beeinflussen kann.
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Die Anfertigung eines speziellen Gehäuses für die an sich separat
verwendbaren Einzelelemente erfordert einen ralativ ~großen ökonomisciren Aufwand.
Außerdem ist sin derartiges Gehäuse nicht gut sterilisierbar, da eine minimale Bauweise
nur in sehr beschränktem Umfang möglich ist. Auch ist es für das Bedienungspersonal
nachteilig, wenn die am. Beatmungsgerät eingestellten Werte far die Beatmung am
Druckmesser und
am Volumenmeßgerät des patientennah angeordneten
Beatmungskopfes kontrolliert werden müssen, da die Einstellung und Kontrolle der
Beatmungswerte unzweckmäßigerweise räumlich voneinander getrennt liegen.
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Zweck der Erfindung ist es daher, eine Beatmungsvorrichtung zu schaffen,
mit der vom Bedienungspersonal auf Grund der erzielten, von Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüssen
nicht beeinflußten exakten Meßwerte die Beatmung immer entsprechend der jeweiligen
Situation gesteuert werden kann, wobei gleichzeitig gute Sterilisierbarkèit gewährleistet
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionsbauteile der
Beatmungsvorrichtung, wie z. B. die Heizung, den Luftanfeuchter, die Ventile sowie
Stelleinheiten und Einrichtungen zur Meßwerterfassung von Beatmungagrößen derart
einander zuzuordnen, daß eine gemeinsame patientennahe Anordnung möglich wird und
damit die Rückatmung auf ein Minimum gesenkt, die Ansprechsicherheit bei assistierter
Beatmung erhöht und der Patient mit auf Körpertemperatur erwärmter und auf 100 %
relative Feuchte angefeuchtetem Atemgas versorgt wird und daß-wichtige Ventilationsgrößen
patientennah erfaßt werden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe --dadurch gelöst, daß die Atemgaswege
der Beatmungsvorrichtung zusammen mit einem zur
Erfassung von Ventilationsgrößen
angeordneten Transducer, mit dem Luftanfeuchter, dem Inspirationsventil, dem Exspirationsventil
und dem Ausatemwiderstand integrierte Bestandteile eines aufheizbaren, aus gut wärmeleitfähigem
Material bestehenden massiven Grundblockes sind.
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Die Stelleinheit für den Verschluß eines im Grundblock vorgesehenen
Querkanales und den Schaltungszustand des Entlüftungsventils sowie das Saugventil
und das Überströmventil können teilweise integrierte Bestandteile des Grundblockes
sein. Vorteilhaft ist es, die lIeizelemente im Material des Grundblockes einzulagern.
Es ist zweckmäßig, die erforderlichen Anzeigeinstrumente, wie den Atemdruckmesser
und das Volumenanzeigeinstrument im Beatmungsgrundgerät anzuordnen, wobei diese
mit dem Grundblock an einem geeigneten Anschluß signalverknüpft sind.
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Auf Grund der Anordnung aller Funktionsteile in der Beatmungsvorrichtung
auf kleinstem Raum in dem erfindungsgemäßen Grundblock und auf Grund der patientennahen
Anordnungsmöglichkeit desselben wird der Totraum und damit die Rückatmung von Ex#spirationsluft
durch den Patienten auf ein Minimum reduziert. Das wiederum schließt eine Hypoventilation
und deren Folgen völlig aus. Des weiteren wird durch den minimalen Totraum erreicht,
daß die Ansprechsicherheit der Beatmungsvorrichtung bei assistierter Beatmung erhöht
wird, die Eeatmungevorrichtung demnach sofort
auch sehr zaghafte
Spontanatmungsversuche des Patienten unterstützt. Außerdem ist die Anordnung der
Heizelemente in dem gute Wärmeleiteigenschaften besitzenden#Grundblock sehr vorteilhaft,
da der Grundblock ein optimales Gesamtwärmeverhalten mit insgesamt ausgeglichener
Wärmebilanz besitzt und folglich der Patient mit auf Körpertemperatur erwärmten
und auf 100 % relative Feuchte angefeuchtetem Atemgas versorgt wird. Des weiteren
ermöblicht der erfindungsgemäße Gegenstand auf Grund seiner patientennahen Lage
und der Anordnung eines Transducers sowie eines Anschlusses für Atemdruckmesser
die exakte Erfassung wichtiger Ventilationsgrößen. Dabei ist es vorteilhaft, daß
die Anzeige dieser Meßwerte am für das#Bedienungspersonal gut zugängigen Beatmungsgrundgerät
erfolgt, was wiederum eine schnelle Reaktion des Personales bei unvorhergesehenen
kritischen Situationen für den Patienten erlaubt. Weitere Vorteile der Erfindung
sind auch, daß der Grundblock infolge der minimalen Abmessungen sehr ökonomisch
gefertigt werden kann und darüber hinaus gut sterilisierbar und zu reinigen ist,
da die meisten Bauteile leicht demontierbar sind.
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Schließlich ißt es sehr vorteilhaft, daß ohne zusätzlichen Aufwand
im Grundblock Gefällestrecken zur Rückfüiirung von reuchtigkeitsniederschlag zur
Sammelstelle, so z. 3. von im Vernebelungsspektrum teilweise anfallenden zu großen
Feuchtigk#eitspartikeln1 vorgesehen werden könn o z. Bo Wenn der Grundblock gegossen
wird,
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
naher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt schematisch den Erfindungsgegenstand.
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Der Grundblock 1 weist an der einen Stirnseite den Inspirationsanschluß
2 und den Exspirationsanschluß 3 auf. Dem Inspirationsanschluß 2 sind das Saugventil
4 und der Luftanfeuchter 5 nachgeschaltet. Die in Str.imungsrichtung hinter dem
Luftanfeuchter 5 angeordnete Stelleinheit 6 verschließt oder öffnet den zur Exspirationsleitung
7 führenden Querkanal 8. Unmittelbar vor dem Patientenanschluß 9 sind der Atemdruckanschluß
10 und das Inspirationsventil 11 vorgesehen. Zur Absicherung des Kreislaufes sowie
für die hnwendung bei Narkosebeatmung ist am Patientenanschluß 9 das Uberströmventil
12 vorgesehen. Dem Patientenanschluß 9 nachgeschaltet sind das Exspirationsventil
13, der einstellbare Ausatemwiderstand 14, er Transducer 15 und das Dntlüftungsventil
16. Im Grundblock 1 sind die Hizeleente 17 eingelegt. Mit dem Tragarm 18 kann der
Grundblock wahlweise patientennahe angeordnet werden.
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Das Inspirationsatemgas wirdj in der Regel vom Beatmungsgrundgerät
kommend, über den Inspirationsanschluß 2 vorbei an dem Saugventil 4 durch den Luftanfeuchter
5, wo es auf 100 % relative Luftfeuchte gebracht wird, vorbei am Querkanal 8, durch
das Inspirationsventil 11 und über den
Patientenanschluß 9 zum Patienten
geleitet. Infolge des durch die eingelagerten Heizelemente 17 und das gut wänneleitfihige
Material hervorgerufene gute Gesamtwnrmeverhaltens des Grundblockes 1 gelangt das
Atemgas auf Körpertemperatur erwärmt zum Patienten. Das Exepirationsatemgas tritt
über den Patientenanschluß 9 in den Grundblock 1 ein und durchströmt das Exspirationsventil
13, den einstellbaren Ausatemwiderstand 14 und den Transducer 15, an dem die Druckdifferenz
des Atemgasstromes abgenommen wird und-weiterverarbeitet an ein Meßgerät geleitet
wird, bevor es entweder über den Exspirationsansohluß 3 oder das Entlüftungsventil
16 den Grundblock 1 verläßt. Jeweils in der Insnirationsphase wird durch einen Impuls
die Stelleinheit 6 betätigt, wodurch der Querkanal-8 geöffnet wird, ein kleiner
Teil des Inspirationsatemgases in die Exspirationsleitung 7 strömt und das Exspirationsventil
mit einem Druck beaufschlagt wird, so daß das übrige Inspirationsatemgas ohne Verlust
zum Patienten gelangt. In der Exspirationsphase verschließt die Stelleinheit 6 entsprechend
den Querkanal 8. Am Atemdruckanschluß 10 kann eine zentrale Signalleitung angeschlossen
werden, die zum Beatmungsgrundgerät führt und an der verschiedene Anzeigeinstrumente,
wie beispielsweise Atemdruckmesser innerhalb des Beatmungsgrundgerätes anliegen
können.
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Dem Stand der Technik zugrunde gelegte Druckschrift: