DE2203453A1

DE2203453A1 - Warnvorrichtung fuer beatmungsgeraete (respiratoren)

Info

Publication number: DE2203453A1
Application number: DE19722203453
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1972-01-26
Publication date: 1973-08-02
Also published as: DD102299A5; SE380728B; FR2169689A5; CH554682A; GB1410258A

Description

Prä gerwerk Aktiengesellschaft Lübeck , Moislinger Allee 53/55

Warnvorrichtung für Beatmungsgeräte (Respiratoren)

Es sind Beatmungsgeräte bekannt, bei denen die Atmungsorgane des Patienten mit einer Druckschwankungen erzeugenden Vorrichtung verbunden sind. Der über- bzw. Unterdruck kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. In der Einatemphase wird dem Patienten über einen Einatemschlauch Luft unter erhöhtem Druck zugeführt. In der Ausatemphase wird die Ausatemluft über einen Ausatemschlauch von den Atmungsorganen des Patienten abgenommen. Die Ausatmung kann gegenüber dem atmosphärischen Druck im Unterdruck- oder aber auch im überdruckgebiet liegen. De Luftführung wird durch Ventile gesteuert, die ihrerseits in unterschiedlicher Weise von Steuermitteln gesteuert werden. Die Funktion des Gerätes wird durch Warnvorrichtungen überwacht, die bei einer nicht einwandfreien Arbeitsweise des Gerätes Warnsignalvorrichtungen auslösen.

309831/0169

Eine Warnvorrichtung besteht aus einem um die Brust des Patienten gelegten Meßbandes, dessen beiden Enden durch einen Dehnungsmeßstreifen verbunden sind. Dieser Dehnungsmeßstreifen ist in eine Brückenschaltung eingeschaltet. Mit der Meßbrücke wird nur die Frequenz der Ein- und Ausatmungen gemessen. Mit diesen Vorrichtungen können nicht der Druck in der Lunge bzw. das Beatmungsvolumen selbst gemessen werden. Nachteilig ist, daß beispielsweise beim Auftreten von Stenoser bei, der Ansammlung von Sekret in den Atmungswegen oder bei Undichtheiten, Veränderungen in dem Beatmungsvolumen und in dem Beatmungsdruck auftreten können_s die jedoch nicht zu einer Änderung der Atemfrequenz führen und die demzufolge nicht von der Warnvorrichtung erfaßt werden. Es kann also eine ungenügende Beatmung erfolgen, ohne daß die Warnvorrichtung anspringt. (Zeitschrift "Elektromedizin" Bd 14/I9o9, S. 14 ff.)

Es sind auch andere Warnvorrichtungen bekannt, die ebenfalls nur durch die Atmungsfrequenz gesteuert werden, Bei diesen Vorrichtungen wird mit Hilfe eines Temperaturfühlers die Temperaturschwankung zwischen der warmen Ausatem- und der kühleren Einatemluft gemessen. Auch diese Meßvorrichtungen bestimmen nur die Atmungsfrequenz, nicht jedoch das Atmungsvolumen und den Beatmungsdruck (Zeitschrift "Elektromedizin" Bd. 14/1969, S. 15 ff.).

309831/0169

Ss ist weiterhin eine Warnvorrichtung für die Beatmung mit Respiratoren bekannt, bei denen der zulässige Höchst- und Mindestdruck überwacht wird. An die Beatmungsleitung ist über ein Zwischenstück eine Verbindung zu dem Meßgerät hergestellt, der zwei voneinander unabhängige Druckwandler enthält. Davon löst der eine den Alarm bei dem Überschreiten eines bestimmten Überdruckes aus, während der andere den Alarm beim Unterschreiten unter einen bestimmten Mindestdruck auslöst. Die Minimal- und Maximal-Druckgrenze kann getrennt einstellbar sein und beispielsweise zwischen zwei bis siebzig Zentimeter Wassersäule liegen. Außerdem können die Druckwandler mit Verzögerungseinrichtungen ausgerüstet sein, so daß beispielsweise ein Druckabfallalarm erst gegeben wird, wenn nach einem bestimmten einstellbaren Zeitraum von einigen Sekunden der Mindestdruck unterschritten ist. Nachteilig ist bei diesen Warnvorrichtungen, daß diese bei jedem Patienten, d.h. bei jedem Behandlungsfall, von dem Überwachungspersonal auf die jeweils vorliegenden Maximal- bzw. Minimaldrucke eingestellt werden müssen. Dies geschieht dadurch, daß die überwachenden Personen beispielsweise den zu überwachenden Maximaldruck am Gerät zunächst sehr hoch einstellen, dann ihn soxtfeit herabsenken, bis eine Warnung eintritt und daraufhin den zu überwachenden Druck am Warngerät um einen bestimmten Betrag höher einstellen. Mit diesem Gerat kann nur der Beatmung^druck, jedoch nicht die Beatmungsfrequenz und das Beatmungsvolumen überwacht werden (Zeitschrift "Der Anästhesist" 18.Bd./1969, ^.15).

309831/0169

Es ist weiterhin eine V^?ar r. vorrichtung bekannt, bei der an dem Trachealkatheter über ein T-Stück und ein Rückschlagventil ein Gas s amme L'aum angeschlossen istj der seinerseits über eine Drossel mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Der Gassammelraum ist demzufolge mit einem konstant dosierten Abfluß versehen. Bei dieser Vorrichtung strömt bei jedem überdruck _> d. h. bei jeder Einatmung eine bestimmte Gasrnenge in der. Gassammel^aun, so daß der Druck im Gassammeiraum bei der Inspiration e-cwa dem Spitzendruck entspricht. In der exspiratorischen Phase baut sich dann der Druck über die Drossel zur Atmosphäre ab, Der Druck in dem Gassammelraum vfird überwacht. Es werden sowohl Drucküberschreitungen als auch Druckunterschreitungen von einstellbaren Grenzwerten angezeigt. Mit dieser Warnvorrichtung werden die Fälle einer nicht einwandfreien Beatmung erfaßt, bei denen entweder der Beatinungsdruck zu hoch oder über einen bestimmten Zeltraum zu tief liegt. Nicht erfaßt und überwacht werden die Beatmungsfrequenz und das Beatmungsvolumen, was nachteilig ist, da beispielsweise bei druckgesteuerten Respiratoren Stenosen zu einem schnelleren Erreichen des Umschaltdruckes, d. h. zur Frequenzerhöhung, führen. Dies bringt wiederum eine stärkere Pendelatrnung mit sich, wobei das eigentliche Ventilations volumen in der Lunge geringer wird. Bei Leckagen wird der Umschaltdrucl. zu spät oder auch nicht erreicht^ was zu einer Verringerung der Frequenz und sur Verkleinerung des Beatraungsminutenvoluiaens führt. In beiden Fällen ist die Beatmung unzureichend.

309831/016-3

Mit dieser Vorrichtung wird zwar überwacht, ob bestimmte Maximal- oder Minimaldrücke nicht über- bzw. nicht unterschritten werden, jedoch wird mit dieser Vorrichtung nicht die Atemfrequenz und auch nicht das Beatmungsvolumen überwacht. Außerdem wird mit dieser"Vorrichtung nicht überwacht, ob ein bestimmter Beatmungsdruck erreicht wird. Dies ist aber beispielsweise bei druckgesteuerten Resplratoren notwendig, bei denen die Umschaltung von Einatmung auf Ausatmung erst erfolgt, wenn ein bestimmter Druck erreicht ist. Das Erreichen dieses Umschaltpunktes kann mit den genannten Vorrichtungen nicht überwacht werden (Zeitschrift "Anesthesiology", Dezember 197Θ, S. 658 ff).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Warnvorrichtung zu schaffen, mit der sowohl die Atmungsfrequenz als auch das Beatmungsvolumen als auch der Umstand überwacht werden, daß bestimmte Maximaldrücke bzw. Minimaidrücke nicht über- bzw. unterschritten werden. Die Erfindung betrifft eine Warnvorrichtung für Beatmungsgeräte (Respiratoren), bei denen die Atmungsorgane des Patienten mit einer Druckschwankungen erzeugenden Vorrichtung verbunden sind. Die Erfindung besteht darin, daß die Verbindungsleitung bzw. die Einatemleitung über eine Drossel mit einem Windkessel verbunden ist, der seinerseits mit einer dessen bei normaler Beatmung mittleren Druck selbsttätig registrierenden Vorrichtung und mit Schaltmitteln versehen ist, die beim Über-= oder Unterschreiben des Druckes im Windkessel über den registrierten mittleren Druck den Stromkreis einer Warnvorrichtung einschalten,

309831/016S---

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung strömt während der Inspiration bei einem überdruck in der Leitung zwischen Patienten und Respirator eine von der Höhe des Überdruckes abhängige Luftmenge durch die Drossel in den Windkessel, während andererseits im Fall der Expiration bei einem niedrigeren Druck eine ebenfalls in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen Windkessel und Leitung abhängige Luftmenge aus dem Windkessel zurückströmt. Beide Luftmengen, die während des Überdrucks über den mittleren Druck in den Windkessel hineinströmen bsr:·/. die t-: einem niedrigeren Druck aus aem Windkessel herausströuen, hängen von der Zeit des Bestehens eines höheren bzw, niedrigeren Druckes ab. Und damit ist eine Einbeziehung der Inspirationszeit und Exspirationszeit und der Frequenz, weiterhin des Atemseitverhältnisses, d. h. Inspirationszeit / Sxspirationsaeit geschaffen. Das bedeutet, daß bei der Erfindung aer sich im Windkessel einstellende mittlere Druck vor, den Beatnungsdrücicen, der Frequenz und dem Atemzeitverbältnis abhängig ist. Bei einer Änderung des Beatmungsvolumens wird sich bei zeitvciumen-gesteuerteri Respiratoren der Druck und bsi druckgesteuerten Respiratoren die Frequenz (Zeit) ändern, und damit wird das 3eatmungsvolumen indirekt ebenfalls überwacht, Ss sind also alle Seatmungsgroßenerfaßt.

Nach der Inbetriebnahme des Gerätes wird der Patient zunächst beobachtet. Bei ordnungsgemäßer Beatmung stellt sich der mittlere Druck im Windkessel selbsttätig ein. Abhängig von diesem sich selbsttätig einstellenden mittleren Druck könne;· auch die Schaitmittel selbsttätig so eingestellt werden., άζ'0> sie bei Druckschwankungen, die ein bestimmtes i-iaS vor; dem ;:::..■■;.v! ^c-ren Drue.;: über- L-zv;. unterschrei cen, eingeh.*r,altet ΚΛΰΛ- D: es

30983; /0169 - 7 -

η ι

kann auf elektrische oder mechanische Weise geschehen.

Sine andere Ausführungsform der Erfindung,mit der die gleichen beschriebenen vorteile erzielt werden, bestellt darin, daß an die Verbindungs- bzw. die Ein at einleitung ein pneumatisch-elektrischer Wandler angeschlossen ist, der selbsttätig den in der genannten Leitung bei normaler Beatmung herrschenden mittleren Druck registriert und mit Schaltmittein versehen ist, die bei Über- bzw. Unterschreiten des Drucks über •Jen registrierten mittleren Druck den otromkreis einer Warnvorrichtung einschaltet. Be:<. dieser Vorrichtung wird eier bei normaler Beatmung sich einstellende mittlej?e Druck praktisch allein auf elektrischem Wege ohne Zuhilfenahme einer mecaanisehen Vorrichtung gemessen.

Eine Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung besteht vorteilhaft darin, daß der pneumatisch-elektriscne Wandler über einen oder mehrere Widerstände in den otromkreis einer Kapazität eingeschaltet ist, deren Ladezustand ein Maß des mittleren Drucks ist.

Jie oben zunächst beschriebene Ausführungsform der Erfindung, bei der die Verbindungsleitung bzw. die Einatemleitung über eine Drossel mit einem Windkessel verbunden ist, kann in einfacher Weise dadurch verwirklicnt werden, aaß aie den mittleren Druck selbsttatir registrierende Vorrichtung aus einem verstellbaren und arretierbaren uruckscnalter best exit, eier durcri den mittleren Druck in eine !Stellung gebracht una nach uem Einschalten der Warnanlage in dieser otellung arx-etierG iu

^309831/0169

—3 -

bei der der Stromkreis der Warnvorrichtung geöffnet ist. Dabei kann einmal der Druckschalter nach seiner selbsttätigen Einstellung auf den mittleren Druck mechanisch arretiert seinj eine andere Ausführungsform besteht darin, daß der Druckschalter nach seiner selbsttätigen Einstellung auf den mittleren Druck elektrisch arretiert ist. Bei dieser Ausführungsiorm der Erfindung stellt sich der verstellbare und arretierbare

nach Einschalten der Warnvorrichtung Druckschalter/ÄttüÄekst bei normaler Beatmung auf den mittleren im Windkessel gemessenen Druck ein.-

wird (gleichzeitig -ocLei· mit einer Zeitverzögerung die Arretiervorrichtung für den Druckschairer eingestellt werden. Dies kann z.B. über ein Zeitrelais erfolgen, das in die Warnanlage eingesetzt ist.

Eine einfache Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines Druckschalters besteht darin, daß der windkessel mit einer auf einen Hebel einwirkenden üruckmeßdose verbunden ist und dann der Hebel seinerseits mit einer arretierbareu Schwinge kuppelbar ist, die die Schaltmittel für die Warnvorrichtung trägt. Dabei kann weiterhin die Arretierungsvorrichtung uim die Kupplungsvorrichtung für die Schwinge miteinandeipverbunaeii sein, üo daß das Kuppeln praktisch gleichzeitig mit der Exiaarretierung und umgekenrt erfolgt.

Bei normaler Beatmung wird zunächst die Kupplung zwischen Schwinge und dem von der Druckmeßdose beeinflußten Hebel hergestellt, so daß sich die Schwinge auf den mittleren Druckwerk einstellt. Dann wird die Kupplung zwischen Schwinge und Hebel

309831/0169

geöffnet und die Schwinge arretiert. Wenn nunmehr der Druck im Windkessel vom registrierten mittleren Druck abweicht, schaltet der von der Druckmeßdose gesteuerte Hebel den Stromkreis der Warnvorrichtung ein.

Eine einfache Ausführungsform besteht dabei darin, daß die Arretierungsvorrichtung und die Kupplungsvorrichtung für die Schwinge von einem Elektromagneten betätigt sind, der über ein Zeitrelais mit dem Einschalter der Warnvorrichtung verbunden ist. Dabei können die in der Schwinge befestigten Schaltmittel für die Warnvorrichtung beidseitig des Schalthebels in der Schwinge gelagert sein.

Die erfindungsgemäße Aufgabe kann noch weiterhin dadurch vervollkommnet werden, daß der Winkessel einerseits und die Verbindungsleitung bzw. die Einatemleitung andererseits mit einem Differenzdruckmesser verbunden sind, der mit einem die Warnvorrichtung auslösenden Schalter verbunden ist. Durch den Differenzdruckmesser wird der pulsierende Beatmungsdruck überwacht, indem der bei der Beatmung jeweils auftretende Spitzendruck mit dem in dem Windkeseel gemessenen mittleren Druck verglichen wird, überschreitet der Spitzendruck während einer gewissen Zeitspanne nicht den vorher bei normaler Beatmung bestimmten Mitteldruck, dann wird durch den Differenzdruckmesser ebenfalls ein Warnsignal ausgelöst. Dies ist besonders dann wichtig, wenn eine künstliche Beatmung mit druckgesteuerten Respiratoren durchgeführt wird und eine plötzliche Leckage auftritt, die gerade so groß ist, daß der Umschalt-

3Q9831/Q1S9 " ¹⁰ "

druck nicht erreicht wird, der Respirator also in der Inspirationsphase stehenbleibt und sich ein Druck im System aufbaut, der gerade dem Wert des vorher registrierten mittleren Druckes mit seinem Toleranzband im Windkessel entspricht. In diesem auftretenden Fall kann der Druckschalter nicht signalisieren, dafür aber der Differenzdruckmesser.

Der Differenzdruckmesser kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet werden. Eine Ausfuhrungsform besteht darin, daß der Differenzdruckmesser aus einer Membran besteht, die beidseitig mit dem zu vergleichenden Druck beaufschlagt ist.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Differenzdruckmessers kann der Windkessel mit einem einseitig von einer ersten Membran abgeschlossenen Raum verbunden sein und die andere Membranseite vom Beatmungsdruck des Respirators beaufschlagt sein, und der abgeschlossene Raum kann über eine Drossel mit einem durch eine zweite Membran abgeschlossenen Raum verbunden sein, der mit einem von der ersten Membran gesteuerten Entlüftungsventil versehen ist. Im Durchbiegungsbereich der zweiten Membran kann ein die Warnvorrichtung auslösender Schalter angeordnet sein. Dabei können die erste und/oder die zweite Membran federbelastet sein.

Um bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Einstellung des mittleren Druckwertes im Windkessel wegen der Restwelligkeit des Druckes genauer vornehmen zu können, kann gemäß einer «eiteren Ausbildung der Erfindung die Verbindungsleitung bzv/.

309831/0169 " " "

22U3453

die Einatemleitung über eine zusätzliche Verbindungsleitung und über eine weitere Drossel größeren lichten Querschnittes an den Windkessel angeschlossen sein, wobei in der Verbindungsleitung ein Absperrventil angeordnet ist, das von einem in die elektrische Schalteinheit der Warnvorrichtung angeordnetes Zeitrelais gesteuert ist. Während die eine Drossel mit kleinerem Querschnitt ständig eingeschaltet bleibt, wird die Verbindungsleitung mit einer Drossel mit größerem.Querschnitt um den Zeitpunkt des Arretierens der Schvfinge im Druckschalter von einem elektromagnetischen Absperrventil geschlossen, das seinerseits von einem in der elektrischen Schalteinheit angeordneten besonderen Zeitrelais gesteuert wird. So kann anfangs nach Einschalten der Warnvorrichtung der mittlere Druck im Windkessel genügend schnell aufgebaut werden. Dann wird die Drossel eines größeren Querschnitts automatisch gesperrt, so daß der Beatmungsdruck mit der vei'bliebenen Drossel besser geglättet und die Schwinge genau dem Mitteldruck entsprechend arretiert wird. Nach der Arretierung wird das Absperrventil in der Verbindungsleitung mit der Drossel eines größeren Querschnitts wieder selbsttätig geöffnet, so daß eine hohe Druckempfindlichkeit wieder erreicht ist, d. h. daß eine Änderung der Beatmungsgrößen schnell eine Warnung verursacht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, und zwar zeigt

- 12 -

309831 /0169

Fig. 1 schematisch, den Aufbau der erfindungsgeiaäßen Vorrichtung

Fig.<^? in Aufsicht schematisch den Aufbau des Druckschalters, die Baueinheit X der i?ig.1

Pig. 3 schematisch im Schnitt einen Differenzdruckmesser, die Baueinheit Y nach I'ig.1.

Der im einzelnen nicht dargestellte Respirator 1 ist über die jEinat einleitung 2. und die Aus at einleitung 3 in an eich bekannter Weise mit dem Patienten 4 verbunden.

An die Einatemleitung 2 ist über die Leitung 5 und die Drossel 6 der Windkessel 7 angeschlossen. An diesen ist ein Kontrollmanometer 8 angeschlossen. Der Windkessel 7 ist weiterhin über die Leitung 9 mit eiern Differenzdruckmesser 10 verbunden, der außerdem über die Leitung 11 an die Verbindungsleitung ^lj> vor der Drossel 6 angeschlossen ist.

Der Windkessel 7 steht über die Leitung 1«J mit der Schalteinrichtung 13 in Verbindung, der im Folgenden als Druckschalter

bezeichnet ist.

Warn-

Der elektrische Teil der vorrichtung besteht aus der i£Lektroschalteinheit 14, der optischen und akustiscnen v/arnvorrichtung 15» beispielsweise einem Jummer, einer Kontroll-Lampe od .dgl. Diese Teile werden von einer nicht dargestellten Letzspannung oder von einer Batterie gespeist.

309831/0169

- Ü3 -

Ali die iLinateinleitung ,1 kann noch eine weitere Verbindungsleitung 16 zum Windkessel 7 angeschlossen sein, in der eben-

eines größeren lichten Querschnitts als desjenigen der Drossel 6/ falls eine Drossel 17/angeordnet ist. Außerdem ist in die Lextung 16 ein Magnetventil 18 eingeschaltet, das ebenfalls von der elektrischen Schalteinheit 14 in einer später beschriebenen Weise gesteuert ist.

J)er Dx-uckschalter^ der sich selbsttätig auf den mittleren im Windkessel 7 sich einstellenden Drucks einstellt, besteht zunächst aus einer Druckineßdose 19, deren bewegliche Membrane exte 20 dem ^ inen Ende eines unter dem Druck einer ITedei? 2i stehenden Doppelhebels 22 anliegt. Dieser ist bei 23 gelagert. Im Lager 23 ist weiterhin die Schwinge 24 gelagert, die die beiden Schalter 25 und 26 der Warnvorrichtung trägt. Diese liegen beidseitig des anderen Hebelendes 27 des Doppelhebels 22.

der Zentrierung dienenden Raste Das freie Ende des Hebelteiles 27 ist mit einer/frkak-egkiaag 28 versehen, in die ein Kupplungsstift 29 eingreift, der im Gehäuse der Schwinge 24 gelagert ist. Zur Lagerung kann gleichzeitigder Arr et ierungs block 31 dienen, der mit dem Kupplungsstift 29 fest verbunden ist. Die Bewegung des Kupplungsstiftes 29 bzw. des Arretierungsblockes 31 j der sich gegen einen feststehenden Bauteil 32 im Arretierungsfalle legt, wird über einen Elektromagneten 33 betätigt. Dieser Elektromagnet wird in den Stromkreis eines nicht dargestellten Zeitrelais eingeschaltet, tier in der elekuriscxien Schalteinheit untergebracht ist. Wenn die Warnvorrichtung eingeschaltet wird, wird zugleich das nicht dargestellte Zeitrelais eingeschaltet, so daß nach dem

309831/0169 bad original

22U3453

Einschalten ein Strom durch den Magneten 33 fließt, der über den im Bolzen 34- auf den als Doppelhebel ausgebildeten Arretierhebel 35 einwirkt, der nunmehr den Kupplungsstift 29 in die Raste 28 drückt. Damit ist die Schwinge mit dem Hebel 22 verbunden. Da sich andererseits in dem Windkessel 7 ein mittlerer Druck aufgebaut hat, der den Doppelhebel 22 in eine bestimmte, in der Zeichnung dargestellte Lage einstellt, wird nunmehr die Schwinge auf diese Lage des Doppelhebels 22 eingestellt. Kach einer bestimmten Zeit öffnet das Zeitrelais den Stromkreis deis Magneten 33 > so daß nunmehr der Arretierhebel 35 durch die Feder 36 in die dargestellte Lage gezogen wird; Ilie Kupplung 28, 29 ist gelöst, während andererseits der Arretierblock 31 sich gegen die Arretierungsfläche 32 legt und nunmehr die Schwinge in der dargestellten Lage festhält. Damit ist die Schinge 24 auf den mittleren Druckwert im Windkessel 7 arretiert.

Wenn nunmehr im Laufe der Beatmung durch aen Respirator 1 irgendwelche Störungen eintreten - sei es Änderung in der Atemfrequenz, im Beatmungsvolumen od. dgl. - , ändert sich der Druck im Windkessel 7.'.Je nachdem ob sich ein über- oder Unterdruck bildet,wird der Hebel cid durch diu Msm. Druckiaeßd.ose 19 verschwenkt und gegen einen der Schalter d^ oder 26

Bei der erfindungsgemäßen Warnvorrichtung wird der Beatmungsdruck vor der Tracheotomiekanüle oder ündotrachealkatheter

309831/0169

zur überwachung der Punktion des Gerätes herangezogen. Durch die dargestellte Vorrichtung wird gleichsam die Beatmungsdruckkurve geglättet . Das beschriebene Gerät stellt sich selbsttätig auf diesen Mitteldruck ein und löst bei Überschreitungen der gesetzten Drucktoleranzen nach oben oder unten vom Mitteldruck die Warnvorrichtung aus.

Mit dem erfindungsgemäßen Gerät wird sowohl der Beatmungsdruck als auch die Beatmungsfrequenz und das Beatmungsvolumen überwacht.

Die Warnzeit beispielswo.se bei Undichtheiten ist abhängig von der Größe der Undichtheit. Wenn eine Undichtheit auftritt, bei der der Respirator praktisch mit der Umgebungsluft verbunden ist, erfolgt die Warnung praktisch sofort, bei kleineren Undichtheiten erfolgt die Warnung nach einigen Sekunden. Bei Ursachen, die zu einer Druckerhöhung in den Atemschläuchen führen, erfolgt die Warnung nach mehreren Sekunden. Eine größere Verzögerung ist deshalb vorgesehen, damit Respiratoren mit Seufzeinrichtung während der Blähphase keine unnötige, periodische Warnung verursachen.

Zur weiteren Vervollkommnung der Erfindung ist an den Windkessel 7 noch ein Differenzdruckwächter 10 über die Leitung 9 angeschlossen, der außerdem über die Leitung 11 mit der Leitung 5 vor der Düse 6 verbunden ist. Die Leitung 9 mündet in dem durch eine Membran J>6 abgeschlossenen Raum 37· Die Membran i>6 kann unter dem Druck einer Feder 38 stehen. Der Federdruck kann verstellbar sein. Die Leitung 11 hingegen

309831/0169 -i6-

mündet in dem .Saum 59» der ö-ie andere Seite der Membran abdeckt. Dieser Raum stent über eines¹ Drossel 40 mit dem Raum. 41 in Verbindung, der durch eine zweite Membran ^l~Z abgedeckt ist. Der Raum 41 ist mit einem Abströmventil 45 versehen, dessen beweglicher Ventilbauteil 44- mit der Membran 36 über einen gasdicht durch den Raum 59 geführten Stössel 45 verbunden ist. Im Bewogungsbereich der Membran ''K--:, die durch eine iPeder 46 cbgestütat ist, die ebenfalls verstellbar sein kann, liegt das Druckstück 47 eines Schalters 48 der ebenfalls in dem Stromkreis der elek-

heit lh
tri.3chen öchalteiriTricirtnMig· und der optischen und akustikcnen

Warnvorrichtung eingeschaltet ist.

Im Uormalfalle ist der in der Leitung 11 auftretende Svitzendruck größer als der im Windkessel '/ nerrscnende Druck, so daß die Membran 36 gegen die S'eder 38 bev;egt und der otüeoel 45 des beweglichen Ventilbauteils 44 entlastet ist. iJhs aus dem Raum 59 über die Drossel 40 in den Raum 41 abströmende Gas kann durch das geöffnete Ventil 4_?, 44 entweichen. Sinkt jedoch der Spitzendruck in eier Leitung 11 unter ein bestimmtes Haß, dann wiz'd von der Membran 96 über den ,btössel 45 das Ventil 43, 44 geschlossen gehalten, so daß schließlich, durch das durch die Drossel 40 nachstromende Gas die Membran ^;_ in Richtung auf den Schalter 48 gedrückt wird und diesen ocnalter betätigt. Der Stromkreis der Warnvorrichtung ist geschlossen.

Die zusätzliche Verbindungsleifcung 16 mit der Drossel T/ eine.; größeren Querschnittes, die von der üinateinleitung ._ zuia

-ii-

309831/0169

Windkessel 7 führt, dient dazu, das Einstellen eines mittleren Druckes im Windkessel 7 zu "beschleunigen. In die Verbindungsleitung ist ein Magnetventil eingesetzt, das seinerseits in den Stromkreis eines Zeitrelais eingeschaltet ist, das von der Einsehaltvorrichtung der Warnvorrichtung betätigt wird. Hach einer einstellbaren Zeit nach Einschalten der Warnvorrichtung wird das Magnetventil 18 geschlossen, und nach Arretierung der Schwinge wieder geöffnet.

309831/0169

Claims

Patentansprüche:

Ί. warnvorrichtung für BeaCmungsgeräte (Respiratoren), bei denen die Atmungsorgane des Patienten mit einer Druckschwankungen erzeugenden Vorrichtung verbunden sind, aadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung bzw. die Einatemleitung (2) über eine Drossel (6) mit einem Windkessel (7) verbunden ist, der seinerseits mit einer dessen bei normaler Beatmung mittleren Druck selbsttätig registrierenden Vorrichtung (15) und mit Schaltmitteln (_kd2₎ 25, 26) versehen ist, die beim über- oder Unterschreiten des Druckes im Windkessel (7) über den registrierten mittleren Druck den Stromkreis einer Warnvorrichtung (15) einschalten.
2. Warnvorrichtung für Beatmungsgeräte (Bespiratoren), bei denen die Atmungsorgane des Patienten mit einer Druckschwankungen erzeugenden Vorrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindungs- bzw. die Einatemleitung ein pneumatisch-elektrischer Wandler angeschlossen ist, der selbsttätig den in der genannten Leielektrisch tung bei normaler Beatmung herrschenden mittleren Druck/ registriert und mit Schaltmitteln versehen ist, die beim Über- bzw. Unterschreiten des Drucks über den registrierten mittleren Druck den Stromkreis einer Warnvorrichtung einschaltet.

309831 /0169
3. Warnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatisch-elektrische Wandler über einen oder mehrere Widerstände in den Stromkreis einer Kapazität eingeschaltet ist, deren Ladezustand ein Maß des mittleren Drucks ist.
4. Warnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den mittleren Druck selbsttätig registrierende Vorrichtung (13) aus einem verstellbaren und arretierbaren Druckschalter besteht, der durch den mittleren Druck in eine Stellung gebracht und nach dem Einschalten der Warnanlage in dieser Stellung arretiert ist, bei der der Stromkreis der Warnvorrichtung (15) geöffnet ist.
5- Warnvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (1.0 nach seiner selbsttätigen Einstellung auf den mittleren Druck mechanisch arretiert ist.
6. Warnvorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eier Druckschalter (13) nach seiner selbsttätigen "Einstellung auf den mittleren Druck elektrisch arretiert ist.
7- iAiarnvorrichtuitg uacu Anaprucn 4 bio 6, dadurch gekennzeichnet, daß uer wiiidkessel (7) mit einer auf einen Hebel

309831/0169 _{BAD 0W31N}al

(22) einwirkenden Druckmeßdose (19) verbunden ist und daß der Hebel (22) seinerseits mit einer arretierbaren Schwinge (24·) kuppelbar ist, die die Schalteilt t el (22, 25, 26) für die Warnvorrichtung (15) trägt.
8. Warnvorrichtung nach Anspruch 1, 4- bis 7? dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungsvorrichtung Öl, >2) und axe Kupplungsvorrichtung (28, 29) für die Schwinge (24-) miteinander verbunden sind, so daß das Kuppeln praktisch gleichzeitig mit deu Endarretierung und umgekehrt erfolgt.
9. Warnvorrichtung nach Anspruch 1, H- bis 8, dadurcn gekennzeichnet, daß die Arretierungsvorrichtung (31, 32) und die Kupplungsvorrichtung (28, 29) für die Schwinge (24-) von einem Jilektroinagneten (5'j) betätigt sind, der über

der elektrischen Schalteinheit (14) ein Zeitrelais m±£-4-e^4äi*H6«fa^4^d&.4lö^^i^^

verbunden ist.
10. warnvorrichtung nach Anspruch 1, ■+ bis y, dadurch gekennzeichnet, d;üß die in der Schwinge (24-) befestigten Schaltmittex für aie Warnvorrichtung (15) beidseitig des behaltnebeis (2--.·) in der Schwinge (24-) gelagert sind.
11. Warnvorrichtung nach Ali Spruch 1 dxs 10, dadurch gekennzeichnet, üaß der Windkessel (?) einerseits unü die Verbindungsleitung bzw. die ώ in at einleitung (2) andererseits

- 1-309831 /0169

mit einem Differenzdruckmesser (10) verbunden sind, der mit einem die Warnvorrichtung (15) auslösenden Schalter verbunden ist.
12. Warnvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzdruckmesser (10) aus einer Membran (36) besteht, die beidseitig auf dem zu vergleichenden Druck beaufschlagt ist.
13· Warnvorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der windkessel (7) mit einem einseitig von einer ersten Membran (36) abgeschlossenen Raum (37) verbunden ist und die andere Membranseite vom Beatmungsdruck des Respirators beaufschlagt ist, und daß der abgeschlossene Raum (37) über eine Drossel (40) mit einem durch eine zweite Membran (4k:) abgescnlosseneh Haum (41) verbunden ist, der mit einem von der ersten Membran (26) gesteuerten .Entlüftungsventil (44, 45) versehen ist, und daß im Durchbiegungsbereicii der zweiten Membran (^z'k:) ein die Warnvorrichtung (15) auslösender dchalter (48) angeordnet ist.
14. Warnvorricntung nach Anspruch 13* dadurch gekennzeicnnet, daß die erste und/oder zweite Membran (36, 4;_") federbelastet sind.

-22·

30983 1/0169

15· Warnvorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung bzw. die Einatemleitung (2) über eine zusätzliche Verbindungsleitung
(16) und über eine weitere Drossel (18) größeren lichten Querschnitts an den Windkessel (7) angeschlossen ist, wobei in der Verbindungsleitung (Id) ein Absperrventil (18) angeordnet lab, das von einem in der elektrischen Schalt einheit (14) angeordneten Zeitrelais gesteuert ist.

309831 /0169