DE2331525B2

DE2331525B2 - Verteiler- und Ventilgehäuse für Beatmungsgeräte

Info

Publication number: DE2331525B2
Application number: DE2331525A
Authority: DE
Inventors: Donald F. Temecula Diedrich; Harold R. Lakewood Havstad
Original assignee: Hudson Oxygen Therapy Sales Co
Current assignee: Teleflex Medical Inc
Priority date: 1972-06-22
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1978-05-24
Also published as: JPS4951796A; JPS50143391A; JPS5131480B2; JPS5239277B2; DE2331525A1; NO135345C; NL7308327A; BE801216A; US3826255A; SE402865B; ZA733952B; CA1003292A; GB1431081A; AU5704873A; AU468299B2; DE2331525C3; GB1431082A; NO135345B

Description

•j

asymmetrische Anordnung Probleme der einfachen Bedienung mit sich. Es ist bei Geräten der in Rede stehenden Art allgemein erforderlich, insbesondere bei der Behandlung schwerkranker Patienten, UaD äußerst einfache Bedienbarkeit gegeben ist. Die Geräte sollten sowohl auf einem Untersatz aufstellbar als auch an Hängevorrichtungen aufhängbar sein, um so in Sitz- als auch in Liegeposition leicht bedient werden zu können. Bei Verteiler- und Ventilgehäusen der vorgenannten asymmetrischen Konstruktion ist es nicht ohne weiteres möglich, diese aufzuhängen, da eine Schräglage des Gerätes die Funktionsfähigkeit desselben, insbesondere im Befeuchtungsbehälter, beeinträchtigen kann.

Bei asymmetrisch aufgebauten mehrteiligen Geräten kann auch eine Gasleckage zwischen den verschiedenen Bauteilen stattfinden. Diese Gasleckage ist begleitet von einer Reduzierung des Wirkungsgrades, falls die Einaelteile nicht exakt gearbeitet und genau miteinander verbunden sind. Auch können infulge eines winkligen Aufbaues sogenannte Taschen oder Kammern bestehen, innerhalb welchen sich Fremdteilchen oder Bakterien ansammeln können. Obwohl die Geräte der in Rede stehenden Art im allgemeinen aus Kunststoff bestehen und zur Verwendung an nur einem einzelnen Patienten vorgesehen sind, können sich innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeit Bakterien oder Viren einnisten, falls mehrteilige und winklige Konstruktionen vorliegen. Diesem Sachverhalt kommt große Bedeutung zu, wenn die Beatmungsgeräte verwendet werden, um Patienten mit Lungen- oder Atmungsbeschwerden zu heilen.

Bei einem Verteiler- und Ventilgehäuse bekannter Konstruktion (US-PS 33 62 404) ist eine kreuzförmige Anordnung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 verwirklicht. Bei derartigen Verteiler- und Ventilgehäusen sind ein drucksteuerbares Ausatmungsventil vorbestimmter Wirkungsweise und eine verhältnismäßig einfache Befeuchtungsvorrichtung vorgesehen.

Zur gesteuerten Beatmung dienende Geräte der vorgenannten Art machen es in zunehmendem Maße erforderlich, das Verteiler- und Ventilgehäuse universell einsetzen zu können, derart, daß die Steuerung des druckgesteuerten Ausatmungsventils auf unterschiedliche Weise vorgenommen werden kann. Gleichzeitig ist eine äußerst gute Feinzerstäubung durch die Befeuchtungsvorrichtung erforderlich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kreuzförmiges Verteiler- und Ventilgehäuse der vorgenannten Gattung bei einfachem, kompaktem und in den Herstellungskosten billigem Aufbau an unterschiedliche, derzeit bekannte und intermittierend arbeitende Drucksteuergeräte anschließen zu können, ohne daß hierzu bauliche Änderungen größeren Aufwandes vorzunehmen sind. Das Verteiler- und Ventilgehäuse soll dabei so ausgebildet sein, daß das Beatmungsgerät als Standgerät oder mittels einer Hängeeinrichtung verwendbar ist, ohne daß eine Schräglage infolge unsymmetrischer Massenverteilung befürchtet werden muß.

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Das Verteiler- und Ventilgehäuse, welches vorzugsweise aus Kunststoff besteht, ist äußerst einfach aufgebaut und ist frei von Kammern und Taschen. Insbesondere besteht eine äußerst kurze Verbindung zwischen dem Anschlußstutzen für die Atemgaszuleitung und dem Anschlußstutzen für die Atemmaske bzw. das Mundstück. Das durch Schließen bzw. Umstecken von Druckgas-Steueranschlüssen universell für intermittierende Steuergeräte verschiedener Konstruktion verwendbare Gerät besitzt insbesondere einen hohen Wirkungsgrad, da sehr kurze Verbindungswege zwischen der Befeuchtungsvorrichtung und dem Inneren des Gehäuses als auch zwischen den Aiischlußstutzen und dem Ausatmungsventil an der Oberseite des '^: Gehäuses existieren. Das Ausatmungsventil spricht infolgedessen verzögerungsfrei an, wenn der Patient die verbrauchte Luft ausstößt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen ' aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig.l ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Verteiler- und Ventilgehäuses,·

Fig.2 ist eine Unteransicht der Ventilkappe unter Darstellung der zwei Druckgas-Steueranschlüsse;

Fig. 3 ist eine Perspektivansicht des Verteiler- und Ventilgehäuses unter Darstellung der Verbindungen bei Verwendung einer intermittierend arbeitenden Drucksteuereinheit (»Bennett-Steuereinheit«) einer ersten Wirkungsweise;

Fig.4 ist eine Perspektivansicht des Verteiler- und Ventilgehäuses unter Darstellung der Verbindungen bei Verwendung einer intermittierenden Drucksteuereinheit (»Bird-Steuereinheit«) einer weiteren Wirkungsweise;

Fig.5 ist eine Perspektivansicht der Ventilkappe gemäß einer weiteren Ausführungsform bei Anschluß an einer Drucksteuereinheit, deren Funktion der bei der Anordnung nach F i g. 4 verwendeten enspricht;

Fig.6 ist eine Draufsicht auf das Verteiler- und Ventilgehäuse bei abgenommener Ventilkappe;

Fig. 7 ist eine Unteransicht des Verteiler- und ■' Ventilgehäuses bei abgenommenem Vemebelungsbehälter;

F i g. 8 ist eine Perspektivansicht der Membran;

Fig.9 ist eine seitliche Schnittansicht eines Verbindungsstückes, welches an die Ventilkappe, an eine Drucksteuereinrichtung und an den Vernebelungsbehälter anschließbar ist;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht der Befeuchtungsvorrichtung;

Fig. 11 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht der ■'· Luftdüse und der sie umschließenden Kappe; und

Fig. 12 ist eine Schniltansicht von Linie B-B in Fig. 11.

Das in F i g. 1 dargestellte kreuzförmige Verteilerund Ventilgehäuse 10 weist ein längliches, vertikales " Rohrstück 12 auf, welches in einem oberen Ende 22 und einem unteren Ende 18 endet. Das Rohrstück 12 ist auf der gesamten Länge im wesentlichen hohl ausgebildet und besitzt an den oberen und unteren Enden öffnungen. Das Innere des Rohrstückes besitzt '" zwischen den Rohrenden gleichförmigen Durchmesser. Am unteren Ende des Rohrstückes 12 ist ein Flansch 14 für eine Befeuchtungsvorrichtung 16 vorgesehen. Der Flansch 14 ist am RohrstUck 12 befestigt und ist vorzugsweise materialeinheitlich mit diesem ausgebildet. Der untere Teil des Rohrstückes 12 erstreckt sich durch den Flansch 14 und in das Innere der Befeuchtungsvorrichtung 16, wenn letztere am Flansch befestigt ist. Der Flansch 14 ist vorzugsweise mit einem

Gewinde ausgestattet, in welches das Gewinde des Behälters der Befeuchtungsvorrichtung 16 einschraiibbar ist.

Am oberen Ende des Rohrstücks 12 befindet sich ein Ausatmungsventil 24, welches ein Ventilgehäuse 25, eine Membran 36, eine Ventilkappe 28, einen Rohrstutzen 38 und Druckgas-Steueranschiüsse 30 und 32 (Fig. 2) umfaßt. F i g. 6 läßt erkennen, daß das Ventilgehäuse 25 eine ringförmige Seitenwand 72 aufweist, die sich von der Basis 74 des Ventilgehäuses nach oben erstreckt. ■ Am oberen Ende der Seitenwand 72 ist ein Flansch 76 vorgesehen, an welchem sich die Membran 36 in nachfolgend erläuterter Weise anlegt. Es ist erkennbar, daß sich ein oberer Teil des Rohrstücks 12 in eine Kammer innerhalb des Ventilgehäuses 25 erstreckt, wobei diese Kammer größeren Durchmesser als das Rohrstück besitzt. Der Rohrstutzen 38 steht mit der Kammer des Ventilgehäuses, die Seitenwand durchsetzend, gleichfalls in Verbindung. Das die Seitenwand 72, die Basis 74 und den Rohrstutzen 38 aufweisende Ventilgehäuse 25 ist vorzugsweise materialeinheitlich mit dem Rohrstück 12 geformt bzw. gepreßt.

Gemäß Fig.2 dient die Ventilkappe 28 zum Verschließen des Ausatmungsventils 24. Die Ventilkappe weist ein Paar von Druckgas-Steueranschlüssen 30 und 32 auf, welche mit einem Kanal 31 innerhalb der Ventilkappe in Verbindung stehen. Der Kanal ist frei gegenüber der die Membran 36 aufnehmenden Kammer. Die Ventilkappe besitzt einen Bund 34, welcher über den Flansch 76 am oberen Ende der Seitenwand 72 ■ greift. An der Oberseite der Ventilkappe befindet sich ein Kugelkörper 40, welcher benutzt wird, um das Beatmungsgerät an einem Sockel bzw. Klemme aufzuhängen.

Gemäß F i g. 8 besteht die Membran 36 aus einem schalenförmigen, flexiblen und gasundurchlässigen Membrankörper, welcher eine im wesentlichen flache Basisfläche 21, eine Seitenwand 33 und einen oberen Ringflansch 15 aufweist. Der Ringflansch 15 der Membran 36 ist auf den Flansch 76 des Ausatmungsven- ' tils 24 auflegbar; wenn die Ventilkappe 28 am Flansch 76 befestigt ist, drückt sie demnach den Ringflansch 15 unter Abdichtung an den Flansch 76 an. Die Membrankammer 26 ist innerhalb der Membranschale und der Ventilkappe gebildet und steht mit den ' Druckgas-Steueranschlüssen 30 und 32 in Verbindung. Die Membrankammer 26 wird abwechselnd unter Druck gesetzt, indem Gas über die vorgenannten Anschlüsse eingeleitet wird. Dabei expandiert die Membran. Infolge ihrer nahen Lage zum oberen Ende ' des Rohrstücks 12 wird die Basis der Membran nach unten gedrückt und dichtet die öffnung am oberen Ende 22 des Rohrstücks ab. Wenn sich die Membran nicht in expandiertem Zustand befindet, dann kann die Basis der Membran leicht am oberen Ende des Rohrstücks aufliegen oder kann geringen Abstand zu diesem Ende besitzen, wodurch ausgeatmete Gase zwischen Membran und Rohrstück 12 passieren können. Dies bedeutet, daß das von einem Patienten ausgeatmete Gas, welches in das Rohrstück 12 gelangt, die obere öffnung am Ende 22 des Rohrstücks passieren und über den Rohrstutzen 38 austreten kann.

Unterhalb des Ausatmungsventils 24 erstreckt sich ein Paar Rohrstücke 35 und 37 vom Rohrstück 12 nach außen. Die Rohrstücke können etwa auf der Mitte zwischen den oberen und unteren Enden des Rohrstücks 12 vorgesehen sein. Über das erste Rohrslück 35 wird Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft in das Rohrstück 12 eingeleitet, während über das zweite Rohrstück 37 das Almungsgemisch aus dem Rohrstück 12 einem Patienten zugeleitet wird bzw. von diesem Patienten ausgeatmete Gase aufnimmt. Infolge dieser Funktionen sind die Rohrstücke 35 und 37 bevorzugt einander entgegengesetzt am Rohrstück 12 angeordnet und erstrecken sich senkrecht zur vertikal verlaufenden Rohrachse.

Am unteren Teil des Rohrstücks 12 befindet sich die zur Vernebelung bzw. Zerstäubung dienende Befeuchtungsvorrichtung 16. Mit Hilfe der Befeuchtungsvorrichtung 16 wird ein Nebel bzw. Aerosol fein verteilten bzw. vernebelten Wassers oder ein Aerosol von Medikamenten erzeugt und durch das untere Ende 18 des Rohrstücks 12 in dieses eingeleitet, wenn der Patient einatmet. Der Nebel bzw. das Aerosol wird entlang des unteren Teils des Rohrstücks nach oben gedrückt, wo es sich mit der Luft bzw. mit der durch Sauerstoff angereicherten Luft vermischt, welche über das einen Anschlußstutzen bildende Rohrstück 35 in das Rohrstück 37 und von dort an den Patienten gelangt.

Gemäß Fig. 1 und 10 weist der Flansch 14 einen flachen Oberteil 17 auf, der sich radial von einem unteren Teil des Rohrstücks 12 erstreckt. Auf diese Weise erstreckt sich das Rohrstück um einen gewissen Abstand nach unten in die Kammer der Befeuchtungsvorrichtung 16. Am Umfang des Oberteils 17 erstreckt sich ein ringförmiger Bund 39. Die Innenseite des Bunds 39 ist vorzugsweise mit einem Gewinde versehen, ir welches das Gewinde des Behälters der Befeuchtungsvorrichtung 16 einschraubbar ist.

Die Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Beatmungsgerätes ist wie folgt:

Beim Einatmen des Patienten gelangt Luft oder mil Sauerstoff angereicherte Luft von einem pulsierenden Oberdruckatemgerät in Form einer sogenannter »1PPB«-Steuereinheit in das erste Rohrstück 35, quer über das Innere des Rohrstücks 12 und durch das zweite Rohrstück 37 und eine geeignete Leitung, so einem flexiblen Schlauch als auch über eine Maske bzw. eir Mundstück in den Patienten. Gleichzeitig wird das übet eine getrennte Leitung in den zur Vernebelung dienenden Behälter gedrückt, wordurch ein Aeroso bzw. ein Nebel entsteht. Dieser wird über das Ende If des Rohrstückes 12 nach oben geleitet, so daß sich da; Aerosol mit dem Gasstrom vermischt, welcher vorr Rohrstück 35 in Richtung des Rohrstückes 37 da; Rohrstück 12 passiert. Gleichzeitig wird die Membran kammer 26 mittels Gas unter Druck gesetzt, welches über den Druckgas-Steueranschluß 30 eingeleitet wird Die Membran 36 expandiert und dichtet das obere Ende 22 des Rohrstücks 12 ab. Infolge dieser Abdichtung wire verhindert, daß Luft oder Sauerstoff innerhalb dei Rohrstücks 12 während des Einatmens entweicher kann.

Wenn die Lungen des Patienten mit Gas gefüllt sine und das Einatmen beendet ist, schließt eine Strömungs Fühlereinrichtung der (nicht dargestellten) Steuerein heit den Luftstrom in das Rohrstück 35, die Membran kammer 26 und den Vernebelungsbehälter ab. Dei Druck innerhalb der Membrankammer fällt daraufhir ab, wodurch die Membran 36 in ihre dchnungsfreic Position zurückkehrt. Dabei wird die Abdichtung arr oberen Ende des Rohrstückes 12 freigegeben. Die durcl den Patienten Über das Rohrstück 37 ausgeatmeter Gase gelangen über das Ende 22 in den Rohrstutzen 38 Die ausgeatmete Luft bzw. das Gas kann nicht in da: Verteiler- und Ventilgehäuse zurückgelangen, unabhän

gig davon, ob dieses /um /wecke der Verncbclung angeschlossen oder abgedichtet ist.

In I·' i g. 3 und 4 sind verschiedene Ausfiihrungsformcn des Verteiler- und Venlilgehäuscs unter Darstellung unterschiedlicher Anschlüsse wiedergegeben. Gemäß Fig. 1 und 3 ist die Leitung 50 zwischen einer (nicht dargestellten) Drucksteuereinheit und dem Druckgas-Steueranschluß 30 angeschlossen. Der zweite Druckgas-Stcueranschluß 32 ist mit Hilfe einer Kappe 48 geschlossen, so daß nur einer der Druckgas-Steueran-Schlüsse verwendet wird. Eine Leitung 56 ist über einen Anschluß 61 an die Befeuchtungsvorrichtung 16 bzw. deren Behälter angeschlossen und steht mit einem Druckgasauslaß der (nicht dargestellten) Steuereinheit in Verbindung. Eine größere flexible Leitung 20 ist is zwischen dem Druckgassteuergerät und dem zum Sauerstoffeinlaß dienenden Rohrstück 35 vorgesehen. Das zweite Rohrstück 37 steht mit einem Mundstück 23 in Verbindung, um die mit Sauerstoff angereicherte Luft bzw. das mit Sauerstoff angereicherte Gas einem Patienten zuzuführen.

Bei Inbetriebnahme wird beim Einatmen des Patienten über die (nicht dargestellte) Steuereinheit Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft über die Leitung 56 in den Vernebelungsbehälter 16' eingeleitet. Dies geschicht während des Einatmens mit konstantem Druck, gewöhnlich mit einem Druck zwischen etwa 2,8 bis 4,2 bar. Gleichzeitig leitet die (nicht dargestellte) Steuereinheit Gas unter Druck über die Leitung 50 in den Druckgas-Steueranschluß 30 und in die Membrankam- 3» mer 26 ein, wodurch sich die Membran 36 ausdehnt und das obere Ende 22 des Rohrstückes 12 abdichtet. Sauerstoff bzw. das mit Sauerstoff angereicherte und durch den Patienten zu inhalierende Gas wird über die Leitung 20 und über die Rohrstücke 35 und 37 des 3S Patienten zugeführt. Da während des Einatmens über die Leitung 56 ständig unter Druck stehende Gas in den Vernebelungsbehälter 16' eingeleitet wird, werden feine Medikamente oder Wasserpartikel in Form eines Aerosols mit dem Gas innerhalb des Rohrstückes 12 "«> vermischt und in Richtung des Patienten geleitet.

Wenn die Lungen des Patienten gefüllt sind und dieser beginnt auszuatmen, wird dieser Druckunterschied durch die (nicht dargestellte) Steuereinheit abgefühlt. Entsprechend wird der Gasstrom unterbun- ⁴^ den. Der Gasdruck innerhalb der Membrankammer 26 wird durch die Steuereinheit über den Druckgas-Steueranschluß 30 und die Leitung 50 abgesenkt, während die Sauerstoffzufuhr an der Vernebelungs- bzw. Befeuchtungsvorrichtung und am Rohrstück 35 beendet wird. ^w Wenn der Druck innerhalb der Membrankammer entlastet ist, hört die Abdichtung des oberen Endes 22 des Rohrstückes 12 durch die Membran auf. Ausgeatmete Gase gelangen also über das Mundstück 23 in das Rohrstück 37, in das Rohrstück 12, durch dieses nach ^ oben und über das Ende 22 in den Rohrstutzen 38.

Fig.4 stellt das Verteiler- und Ventilgehäuse bei Verwendung einer (nicht dargestellten) Steuereinheit einer anderen Wirkungsweise dar. Der Druckgas-Stcueranschluß 32 ist bei dieser Art der Verwendung nicht durch eine Kappe verschlossen, sondern steht über eine Leitung 58 mit dem Vernebelungsbehälter 16' in Verbindung. Bei dieser Schaltungsanordnung wird das Gas für die Befeuchtungsvorrichtung 16 mit Hilfe der Membrankammer 26 zugeführt. Gemäß F i g. 4 wird das *>"> Gas der (nicht dargestellten) Steuereinheit über die Leitung 50 und den Druckgas-Stcucranschluß 30 in die Membrankammer 26 eingespeist. Auch in diesem Fall dehnt sich die Membran aus und dichtet das obere Finde 22 ab. Das mit Hilfe der Steuereinheit während des Einatmens über die Leitung 50 in die Membrankammer eingeführte Gas weist normalerweise konstanten Druck auf, so einen Druck von etwa 3,5 bar. Da dieser Druck über dem zum Abdichten der Membran erforderlichen Druck liegt, wird das überschüssige Gas über den Druckgas-Steueranschluß 32 und die Leitung 58 in die Befeuchtungsvorrichtung 16 eingeleitet. Der Durchmesser des Druckgas-Steueranschlusses 32 ist vorzugsweise größer als derjenige des Druckgas-Steueranschlusses 30, um eine ausreichende Abfuhr von Gas aus der Membrankammer in die Befeuchtungsvorrichtung 16 sicherzustellen und um einen unangemessenen Druck innerhalb der Membrankammer zu vermeiden, welcher eine Zerstörung der Membran selbst auslösen könnte.

Wenn nach dem Einatmen des Patienten das Ausatmen erfolgt, wird der Strom von Gas über die Leitung 50 in die Membrankammer unterbunden, wodurch der Druck innerhalb der Membrankammer absinken kann. Aus diesem Grunde ist eine öffnung 29 geeigneten Durchmessers innerhalb der Leitung 58 vorgesehen. Durch diese öffnung kann der Druck innerhalb der Membrankammer absinken, wenn der Gasstrom innerhalb der Leitung 50 beendet ist. Die Größe bzw. der Durchmesser der öffnung 29 ist groß genug, um ein schnelles Absinken des Druckes zu ermöglichen. Die öffnung ist dennoch klein genug, um eine ausreichende Gasmenge während des Einatmens einzuleiten. Wenn der Druck an der öffnung abgenommen hat, wird auch der Gasstrom in die Befeuchtungsvorrichtung beendet. Darüber hinaus arbeitet das Verteiler- und Ventilgehäuse der in F i g. 4 dargestellten Ausführurgsform vergleichbar mit dem in F i g. 3 dargestellten Gerät.

Bei der Arbeitsweise des Gerätes nach F i g. 3 ist eine Kappe 48 vorgesehen, welche den nicht verwendeten Druckgas-Steueranschluß 32 schließt. Wenn die Steueranschlüsse sowohl im Inneren als auch außen unterschiedliche Größe aufweisen, paßt die Kappe 48 nur über den Druckgas-Steueranschluß 32. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit vermieden, daß die Bedienungsperson unabsichtlich bzw. aus Fahrlässigkeit den Druckgas-Steueranschluß 30 abdichtet. Ein derartiges konstruktives Merkmal ist als zweckmäßig zu erachten, da vermieden wird, daß unerfahrenes Personal die Kappe falsch aufsetzt.

Eine weitere Ausführungsform eines Ventilverschlusses in Form einer Kappe ist in Fig.5 dargestellt. Die Ventilkappe 75 weist einen einzelnen Druckgas-Steueranschluß 78 entsprechend dem vorbeschriebenen Druckgas-Steueranschluß 30 auf. Der Druckgas-Steueranschluß 78 steht mit der Membrankammer in Verbindung. Das Verteiler- und Ventilgehäuse kann mit Hilfe der Ventilkappe 75 in der unter Bezugnahme auf Fig.3 erläuterten Weise betrieben werden, da, wie bereits erwähnt, nur ein Druckgas-Steueranschluß benötigt ist.

Wenn die einen einzelnen Druckgas-Steueranschluß aufweisende Ausführungsform verwendet wird, ist es erforderlich, das in Fig.9 dargestellte Verbindungsstück 70 zu verwenden. Die öffnung 71 des T-Adapters bzw. Verbindungsstückes 70 ist an die Stcuerleitung 50 angeschlossen, welche Gas von einer (nicht dargestellten) Steuereinheit zuleitet. Die öffnung 75' ist direkt an den Druckgas-Steueranschluß 30 angeschlossen, während die öffnung 72' mit der an die Befeuchtungsvorrichtung 16 angeschlossenen Leitung 58 in Verbindung

sti-ht. Innerhalb des Verbindungsstückes 70 ist eine Drossclöffming 7i vorgesehen, welche den Druck des der Meinbrankainmer eingespeisten Gases reduziert. Auf diese Weise gelangt der größte Teil des zugeleiteten Gases über die Öffnung 72' in den Vernebelungsbehälter 16'. Dennoch gelangt ausreichend Gas in die Membrankainmer und expandiert die Membran, derart, daß sich diese während des Einatmens des Patienten unter Abdichtung auf das obere Ende 22 auflegt. Eine zur Druckentlastung dienende Öffnung 74' ist an der Niederdruckseite der die Drosselöffnung aufweisenden Wand 77 vorgesehen, um den Gasdruck innerhalb der Membrankammer zu entlasten, wenn der Gasstrom der Beatmungs-Steuereinheit während des Ausatmens des Patienten unterbunden wird.

Fig. I läßt erkennen, daß das Verteiler- und Ventilgehäuse mit dem an der Oberseite befindlichen Ausatmungsventil 24 und der an der Unterseite befindlichen Befeuchtungsvorrichtung 16 symmetrisch aufgebaut ist, da alle Öffnungen als auch das Ausatmungsventil und die Bestandteile der Befeuchtungsvorrichtung im wesentlichen nicht bezüglich der Längsachse des Rohrstückes 12 versetzt sind. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, daß das Verteiler- und Ventilgehäuse an einem die Kugel 40 umgreifenden Haltearm befestigbar ist. Infolge der Symmetrie der wesentlichen Bestandteile verbleibt das Verteiler- und Ventilgehäuse in im wesentlichen senkrechter Lage, da sich der .Schwergewichtsmittelpunkt gleichfalls auf einer Position entlang der vertikalen Achse befindet. Das Verteiler- und Ventilgehäuse nimmt also keine Winkellage bezüglich der Vertikalen ein. Es ist dadurch gewährleistet, daß das Niveau des Wassers oder des Medikaments innerhalb der Befeuchtungsvorrichtung wenigstens nahezu senkrecht zur vertikalen Achse des Rührstückes 12 liegt.

Gemäß Fig. 10 bis 12 befindet sich die Befeuchtungsvorrichtung 16 direkt unterhalb des Rohrstückes 12 entlang dessen Vertikalachse. Innerhalb der Befeuchtungsvorrichtung 16 befindet sich eine Schale 62, an welcher sich eine materialeinheitlich mit ihr ausgebildete Luftdüse 44 nach oben erstreckt. Die Luftdüse 44 weist längliche Form auf und besitzt in ihrem Inneren eine Kammer 43, durch welche das Gas nach oben geleitet wird. Die Luftdüse endet in der Öffnung 49. Die Seiten der Luftdüse sind vorzugsweise von der Basis zur Oberseite schräg verlaufend bzw. nach innen gerichtet ausgebildet, derart, daß der Durchmesser dieser Luftdüse von der Basis zum oberen Ende abnimmt. Der Anschluß 61 ist materialeinheitlich mit der Luftdüse 44 ausgebildet und erstreckt sich unterhalb der Schale 62. Eine Kappe 42 ist gemäß Darstellung koaxial auf die l.uftdüse aufgesetzt und bedeckt diese im wesentlichen. Die unlere Kante 55 der Kappe liegt nicht auf der Basis der Schale 62 auf, sondern besitzt gegenüber dieser einen gewissen Abstand. Auf diese Weise ist ein Kanal für Wasser oder für ein Medikament innerhalb des Vernebelungsbehälters 16' gebildet. Das Ende der Kappe 42 kann auch auf der Basis der kegelförmigen Schale aufgesetzt sein, wobei Kanäle das untere Ende durchsetzen und entlang desselben ausgebildet sind. Am oberen Ende der Kappe 42 befindet sich eine Öffnung 47, welche direkt in Fluchtung unterhalb der öffnung 49 der l.uftdüse 44 ausgebildet ist, Die Oberseite von Luftdüse und Kappe kann in Form eines Flansches abgeflacht sein, welcher die entsprechenden Öffnungen aufweist, wie für die Luftdüse dargestellt ist. Beide Oberseiten können auch in der der Kappe gemäß

Fig. Il entsprechenden Weise ausgebildet sein.

In Fig. 12 ist die Beziehung der Kappe 42 und der Luftdüse 44 dargestellt. Die Innenseiten der Kappe sind gemäß Darstellung gefräst b/w. geschnitten, so daß ein Teil der Innenseiten an den Außenseiten der Luftdüse anliegt. Die Innenseiten der Kappe 42 sind abgeschrägt und bilden mehrere Kanäle 53, die zwischen der Außenfläche der Luftdüse und der Innenfläche der Kappe bestehen. Wahlweise kann das Innere der Kappe gleichförmigen Umfang aufweisen, während die Außenseite der Luftdüse abgeschrägt ist, um die Kanäle zu bilden. Die Kanäle sind mit dem Raum zwischen der unteren Kante 55 der Kappe 42 und dem Boden der Schale 62 des Vernebelungsbehälters 16' in Verbindung, so daß Wasser oder Medikamente in den zuvor genannten Raum fließen können und durch die Kanäle nach oben in eine Mischkammer 51 (Fig. II) gezogen werden. Die Mischkammer 51 ist als Raum zwischen der Öffnung 49 und der Öffnung 47 gebildet.

Wenn sich bei Inbetriebnahme des Verteiler- und Ventilgehäuses Wasser oder ein Medikament innerhalb des Vernebelungsbehälters 16' befindet, wird Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft über die an den Anschluß 61 angeschlossene Leitung (Fig.}) in das Innere der Luftdüse 44 eingeleitet und von dort aus der Öffnung 49 herausgedrückt. Je nach der sogenannten Oberflächenspannung der Flüssigkeit steigt das Wasser oder steigt das Medikament innerhalb der Kanäle 53 mittels Kapillarwirkung nach oben, wodurch das System bereits vorgefüllt wird und seine Ansprechzeit auf den Gasstrom verbessert ist. Infolge des Düsenstromes von Luft, die aus der Öffnung 49 austritt, die Mischkammer durchquert und durch die Öffnung 47 wieder austritt, besteht ein geringerer Druck innerhalb der Mischkammer. Infolgedessen wird Flüssigkeit innerhalb der Kanäle 5} nach oben gezogen und in die Mischkammer eingeführt. Die Flüssigkeit wird infolge des in der Mischkammer bestehenden und durch den Gasstrom erzeugten Teilvakuums in die Kammer eingesogen. Dieser Teildruck ist geringer als der auf der Oberfläche der Flüssigkeit innerhalb des Vernebelungsbehälters bestehende Druck. Demnach wird Flüssigkeit nach dem Venturi-Prinzip angesogen. Wenn der von der Öffnung 49 austretende Gasstrom die Flüssigkeit innerhalb der Mischkammer 51 berührt und sich mit dieser mischt, werden infolge der Gasgeschwindigkeit kleine Tröpfchen des Wassers oder des Medikaments in Form eines Aerosols oder eines Nebels ausgebildet. Dieses Aerosol passiert die Öffnung 47 innerhalb der Kappe 42. Fig. 10 läßt erkennen, daß das Aerosol auf die Unterseite eines Prallkörpers 46 auftrifft, welcher direkt oberhalb der Öffnung 47 der Kappe vorgesehen ist und Abstand zu dieser aufweist. Nach Aufprall wird das Aerosol nach außen in die Zerstäubungskammer 45 des Befeuchtungsoder Vernebelungsgerätes abgeleitet oder versprüht.

Der Flüssigkeitspegel innerhalb des Vernebelungsbehälters 16' sollte unterhalb der Horizontalebene der Öffnung 49 gehalten werden. Sollte der Flüssigkeitspegel zu hoch sein, dann würde die Flüssigkeit innerhalb der Kanäle über die Oberseite der Öffnung 49 gelangen und das Innere der Luftdüse als auch die zur Zuführung von Sauerstoff oder Gas dienende Leitung erreichen, was unerwünscht ist. \us diesem Grunde ist eine sichtbare Linie für maximalen Flüssigkeitspegel bzw. eine vergleichbare Kennzeichnung auf dem Vernebelungsbehälter 16' vorgesehen und kann durch die Bedienungsperson beobachtet werden. Obwohl die Befeuchtungs- bzw. Vernebelungsvorrichtung in Ver-

bindung mit ihrer Verwendung an einem Verteiler- und Ventilgehäuse von vorgenannter Wirkungsweise erläutert wurde, kann sie auch /um Einsatz gebracht werden, um ein Aerosol für andere therapeutische Atemgeräte zu erzeugen, so für .Sauerstoffmasken usw. Für die Herstellung des Verteiler- und Ventilgehäuses können verschiedene Materialien benutzt werden, vorzugsweise wird jedoch Kunststoff verwendet. Das Rohrstück 12 und das Ausatniungsvenlil 24 können aus schlagfestem

Polystyrol, aus Polyäthylen und vergleichbaren Materialien gefertigt werden, bei welchen die Durchsichtigkeit nicht von wesentlicher Bedeutung ist. Hingegen werden die Ventilkappe und andere Bauteile des Verteiler- und Ventilgehäuses, so der Vernebelungsbehälter, vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff gefertigt, um die Funktion des Gerätes optisch überwachen zu können.

llicr/u 5 I)ImII Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kreuzförmiges Verteiler- und Ventilgehäuse für Beatmungsgeräte, bei welchem sich jeweils Anschlußstutzen für die Atemgaszuleitung und für die Atemmaske und ein druckgesteuertes Ausatemventil und eine Befeuchtungsvorrichtung einander gegenüberliegen, wobei der Anschluß für die Befeuchtungsvorrichtung kappenartig als L-förmiger Flansch am Ventilgehäuse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteiler- und Ventilgehäuse ein gerades Rohrstück (12) aufweist, an welchem die einander gegenüberliegenden Anschlußstutzen in Form kurzer Rohrstücke (35, 37) angesetzt sind, daß das Rohrstück (12) an seinem einen Ende (22) in eine topfförmige Membrankammer (26) hineinragt, an welcher radial ein Rohrstutzen (38) als Ausatmungsöffnung angesetzt ist, und welche mit einer mit Druckgas-Steueranschlüssen (30, 32; 78) versehenen Kappe verschlossen ist, und daß das Rohrstück (12) in der Nähe seines anderen Endes (18) mit dem L-förmigen Flansch (14) versehen ist.

2. Verteiler- und Ventilgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Membrankammer (26) eine topfförmige Membran (36) angeordnet ist, die an deren Seitenwand (72) dichtend anliegt und mit ihrer Basisfläche (21) das Ende (22) des in die Membrankammer ragenden Rohrstücks (18) verschließt, wenn diese über einen der Druckgas-Steueranschlüsse (30; 78) mit Druck beaufschlagt wird.

3. Verteiler- und Ventilgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine über den zweiten Druckgas-Steueranschluß (32) mit dem Inneren der Membrankammer (26) in Verbindung stehende Leitung (58) an die Befeuchtungsvorrichtung (16) angeschlossen ist.

4. Verteiler- und Ventilgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (58) von einem Verbindungsstück (70) abzweigt, welches sowohl mit dem Druckgas-Steueranschluß (30) als auch mit einer Beatmungssteuereinheit in Verbindung steht.

5. Verteiler- und Ventilgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungsvorrichtung (16) ein eine Zerstäubungskammer (45) umschließendes Gehäuse aufweist, welches am Flansch (14) befestigbar ist und in seinem Inneren eine zur Aufnahme von zu zersprühender Flüssigkeit dienende Schale (62) besitzt, durch deren Boden sich unter Abdichtung mittig eine mit der Leitung (58) in Verbindung stehende Luftdüse (44) in das Innere der Zerstäubungskammer erstreckt und an ihrem oberen Ende eine öffnung (49) aufweist, welcher eine äußere, rohrförmige und am oberen Ende eine öffnung (47) aufweisende Kappe (42) koaxial mit der Luftdüse (44) so aufgesetzt ist, daß zwischen der Außenwand der Luftdüse und der Innenwand der Kappe zum kapillaren Anstieg der Flüssigkeit dienende Zwischenräume bestehen.

6. Verteiler- und Ventilgehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prallkörper (46) axial oberhalb der öffnung (47) der Kappe (42) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft ein Verteiler- und Ventilgehäuse nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Intermittierend bzw. pulsierend mit Druck arbeitende Beatmungsgeräte (in den Vereinigten Staaten als »IPPB«-Geräte bekannt) arbeiten mit verschiedenartigen Ventilen und druckregulierenden Organen, wie dies in den US-PS 32 34 932 und 32 65 061 dargestellt ist. Beatmungssteuereinheiten dieser Bauart liefern Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Gasgemische unter Druck an einen Patienten, wenn dieser einatmet. Wenn die Lungen des Patienten gefüllt sind, wird der Gasstrom automalisch mittels einer Strömungs-Fühlereinrichtung unterbunden. Der Patient kann innerhalb seines Atemzyklus normal wieder ausatmen. Geräte der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise können in Kombination mit einem Gerät der in der US-PS 32 65 061 beschriebenen Bauart, mit einem Gerät der in der US-PS 32 J4 932 beschriebenen Bauart oder mit einer Steuerungs- und Ventilanordnung der in der US-PS 35 84 621 beschriebenen Bauart verwendet werden. Dabei ist ein Verteiler- oder Verzweigungsrohr an eine Gaszuführung oder an Röhren angeschlossen, welche unter Druck stehenden Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltendes Gas von der lleatmiingssteuereinheit einspeisen. Das Verteiler- und Verzweigungsrohr wirkt mit der Steuereinheit zusammen, um eine intermittierende bzw. pulsierende Gaszufuhr am Patienten zu erreichen uüd um eine behinderungsfreie Ausatmung des Gases zu ermöglichen.

Verleilerrohre bzw. -gehäuse der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise sind aus einer Anzahl einzelner Teile ausgebildet. Sie sind infolgedessen von komplexer und aufwendiger Konstruktion und müssen zeitaufwendig zusammengefügt werden. Die einzelnen Teile müssen einzeln geformt, gepreßt oder gestanzt werden, was verschiedene Gesenk- oder Formteile erfordert. Die abschließende Montage der einzelnen Teile bzw. deren maschinelle Feinbearbeitung verursachen zusätzliche Kosten.

Bekannt sind Verteilergehäuse (US-PS 35 80 249), bei welchen sich Anschlußstutzen für die Atemgaszuleitung und für die Atemmaske bzw. das Mundstück einander gegenüberliegen, wobei an einem Ende eines Gehäuses eine manuell betätigbare Ventilöffnung und am anderen Ende des Gehäuses eine Befeuchtungsvorrichtung angeordnet sind. Atemgeräte dieser Konstruktion sind verhältnismäßig einfach aufgebaut, sie sind jedoch nicht mit Beatmungssteuergeräten intermittierender Funktion verwendbar. Die an der Oberseite des Verteilergehäuses angeordnete Ventilöffnung wird bei derartigen Geräten wahlweise durch einen Finger verschlossen und geöffnet, so daß die Zufuhr von Gas in das Mundstück bzw. in die Atemmaske auf diese Weise steuerbar ist.

Bekannt sind ferner Verteiler- und Ventilgehäuse (US-PS 36 64 337), welche sich zum Anschluß an ein intermittierend arbeitendes Druckbeatmungsgerät eignen. Der Aufbau dieser Geräte ist asymmetrisch, d. h. die Atemgaszuleitung und der Anschlußstutzen für die Atemmaske bzw. das Mundstück sind in einem Rohrkörper vereint, an welchem ein drucksteuerbares Ventil vorgesehen ist. Ein zur Aufnahme des zu versprühenden Medikaments dienender Behälter ist seitlich an dem gemeinsamen Rohrkörper angesetzt und trägt an seiner Oberseite ein weiteres Ventil, welches gesteuert durch Druck beaufschlagbar ist. Verteiler- und Ventilgehäuse dieser Konstruktion besitzen insbesondere aufwendige Ventilo-gane, darüber hinaus bringt die