DE2521121B2

DE2521121B2 - Vorrichtung zur künstlichen Beatmung eines Menschen

Info

Publication number: DE2521121B2
Application number: DE2521121A
Authority: DE
Inventors: Franz Eferding Ragailler (Oesterreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-17
Filing date: 1975-05-13
Publication date: 1978-09-28
Also published as: ATA408274A; DE2521121A1; FR2313911B1; FR2313911A1; DE2521121C3; AT329174B; US3965893A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur künstlichen Beatmung eines Menschen mit einem Auflagepolster für den Patienten und einem auf den Brustkorb des Patienten aufsetzbaren, mit Hilfe eines Kolbentriebes gegen den Brustkorb drückbaren Stößel, wobei der Kolben des Kolbentriebes gegen Federkraft über gesteuerte Ein- und Auslaßventile mit Beatmungsgas beaufschlagbar ist, das unter Überdruck steht und jeweils nach einer bestimmten Anzahl von Kolbenhüben bei vom Beatmungsgas entlastetem Kolben dem Patienten über eine Beatmungsmaske zugeführt wird.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art wird dem zu s behandelnden Patienten, der mit dem Rücken auf dem Auflagepolster ruht, der Kolbentrieb mit dem Stößel auf die Brust gesetzt und der Kolbentrieb mit dem Auflagepolster durch Gurte verbunden, so daß sich der Kolbentrieb bei einer entsprechenden Beaufschlagung

ίο über die Gurte am Polster abstützen und einen Druck auf den Brustkorb des Patienten ausüben kann. Die Befestigungsgurte für den Kolbentrieb besitzen mehrere Befestigungsstellen, die eine Anpassung an verschiedene Körperausmaße erlauben. Der Kolbentrieb wird

ι⁵ üblicherweise mit einer Sauerstoffflasche verbunden, die zugleich für die Beatmung des Patienten herangezogen wird. Nach fünf Kolbenhüben, die eine entsprechende Herzmassage bewirken, wird die Verbindung zwischen der Sauerstoffflasche und dem Kolbentrieb über gesteuerte Ventile unterbrochen und der Patient mit Sauerstoff beatmet, wobei die Sauerstoffflasche über ein Reduzierventil mit der Beatmungsmaske verbunden wird. Nach dieser Beatmungsphase erfolgt wieder eine Herzmassage durch eine wiederholte

Beaufschlagung des Kolbentriebes.

Um den vom Kolben des Kolbentriebes auf den Brustkorb des Patienten ausgeübten Druck dem jeweiligen Patienten anpassen zu können, kann der Beaufschlagungsdruck zwischen bestimmten Grenzen verstellt werden.

Dies geschieht beispielsweise nach der CH-PS 4 18 522 durch ein einstellbares Sicherheitsventil, das dem Kolbentrieb vorgeschaltet ist und durch das Ansprechen auf den eingestellten Wert verhindert, daß durch den Kolben ein übermäßig großer Druck auf den Brustkorb des Patienten ausgeübt wird.

Über ein entsprechendes Reduzierventil kann außerdem das Beatmungsvolumen eingestellt werden, was im allgemeinen durch einen Einstellschalter erfolgt Die bekannten Vorrichtungen können demnach an die verschiedenen Bedürfnisse bei verschiedenen Patienten hinsichtlich des Massagedruckes und des Beatmungsvolumens angepaßt werden. Nachteilig ist jedoch, daß diese Anpassung nur von einem Fachmann durchgeführt werden kann, der den für den jeweiligen Patienten notwendigen Druck für die Kolbenbeaufschlagung bzw. die Beatmung abzuschätzen vermag. Da die Beatmung des Patienten lediglich unter Zwischenschaltung eines Reduzierventiles unmittelbar von der Sauerstoffflasche

so her erfolgt, ist bei Ausfall des Reduzierventiles außerdem die Gefahr gegeben, daß der Sauerstoff mit einem zu hohen Druck dem Patienten zugeleitet wird.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur künstlichen Beatmung eines

Menschen zu schaffen, die eine automatische Anpassung

des Massagedruckes und des Beatmungsvolumens an den jeweiligen Patienten erlaubt, so daß keine manuelle

Einstellung des Gerätes mehr erforderlich ist Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs

geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, daß ein beim Aufsetzen des Stößels auf den Brustkorb des Patienten zwangsweise verstellbarer Hubbegrenzungsanschlag für den Kolbentrieb vorgesehen ist und daß die Beatmungsmaske über eine absperrbare Leitung mit einem Speicher in Verbindung steht, der ein gegen Federkraft vergrößerbares Volumen besitzt und der mit dem beim Leerhub des Kolbens aus dem Zylinder des Kolbentriebes ausgesto-

ßenen Beatmungsgas füllbar ist Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, daß sowohl der Druck für die Herzmassage als auch das Beatmungsvolumen vom Druckmesser des Brustkorbes des Patienten abhängig ist Je größer der Brustkorbdurchmesstx ist umso größer kann der Kolbenhub für die Herzmassage gewählt werden und umso größer ist auch das Beatmungsvolumen. Gemäß der Erfindung wird daher durch das Aufsetzen des Stößels auf den Brustkorb des Patienten zwangsweise der Hub des Kolbentriebes durch das Verschieben eines entsprechenden Anschlages eingestellt

Da wegen dieser Hubbegrenzung der Stößelhub nicht mehr vom Beaufschlagungsdruck und dem Gegendruck des Brustkorbes abhängt wie dies beim Stand der Technik durchwegs der Fall ist spielt der Beaufschlagungsdruck keine entscheidende Rolle mehr und kann für alle Patienten konstant vorgewählt werden. Eine Anpassung des Beaufschlagungsdruckes für den Stößel kann folglich entfallen.

Wegen des konstanten Beaufschlagungsdruckes des Kolbentriebes wird das in den Zylinder des Kolbentriebes gedrückte Gasvolumen lediglich vom Kolbenhub abhängen, der wieder durch den Brustkorbdurchmesser bestimmt ist, so daß das während des Arbeitshubes in den Zylinder gelangende Gasvolumen ebenfalls vom Brustkorbdurchmesser abhängig ist Mit dem gegebenen Zusammenhang zwischen Brustkorbgröße bzw. Brustkorbdurchmesser einerseits und Beatmungsvolumen anderseits kann über das Hubvolumen des Kolbentriebes das erforderliche Beatmungsvolumen bestimmt werden. Wird demnach das beim Arbeitshub in den Zylinder gedrückte Gasvolumen beim Leerhub aus dem Zylinder in einen Speicher gedrückt, so weist der Speicher nach einer bestimmten Anzahl von Massagehüben des Kolbentriebes einen dem Beatmungsvolumen des Patienten entsprechenden Füllstand auf. Da der Speicher, der als Balg, als Zylinder mit verschiebbarem Kolben od. dgl. ausgebildtet sein kann, nur gegen die Kraft einer Feder gefüllt werden kann, wird das Beatmungsgas durch die Feder aus dem Speicher herausgedrückt, so daß der Druck, mit dem das Beatmungsgas dem Patienten zugeführt wird, nur von der entsprechend eingestellten Federkraft abhängt und über ein bestimmtes, gefahrloses Maß nicht ansteigen kann.

Es ergibt sich somit eine automatische Steuerung für den Massagehub und das Beatmungsvolumen, ohne daß hierfür eine besondere Einstellung erforderlich wäre. Automatische Steuerungen für Beatmungsgeräte oder Kreislaufpumpen sind zwar bereits bekannt (DE-OS 24 32 932, DE-OS 24 OO 733), doch zielen diese Steuerungen lediglich auf eine Synchronisierung der Geräte mit vorhandenen Reaktionen des Patienten, wie Ausatmungsdruck, Herzschlag, Blutdruck usw., ab. Es sollen also zeitliche Abläufe geregelt werden, was von der Erfindung gar nicht berührt wird, die die zeitliche Steuerung ja offen läßt Die bekannten Steuerungen können daher die Erfindung nicht nahelegen, zumal für die bekannten Steuerungen keineswegs eine Hubbegrenzung in Abhängigkeit vom Brustkorbdurchmesser des Patienten eine Rolle spielt

Der Hubbegrenzungsanschlag könnte durch einen Antrieb verstellt werden, der beim Verstellen des Stößels betätigt wird. Einfacher ist es jedoch, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung der Hubbegrenzungsanschlag für den Kolbenantrieb als quer zur Kolbenbewegung verstellbarer Keil ausgebildet ist

Durch das Verstellen des Keiles quer zur Kolbenbewegung, ändert sich die für die Hubbegrenzung wirksame ICeilhöhe, wobei der Keilwinkel eine entsprechende Anpassung der Hubhöhe an den durch die Höhenlage des Stößels bestimmten Brustkorbdurchmesser erlaubt

Eine einfache Konstruktion ergibt sich dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß der Kolbentrieb auf einem höhenvcrstellbaren Arm gelagert und unmittelbar mit dem Stößel 7 verbunden ist und daß an dem Keil ein an einer Führung für den Tragarm des Kolbentriebes befestigtes Seil angreift das mittels einer auf den Keil einwirkenden Feder gespannt gehalten und vorzugszweise über eine am Tragarm gelagerte Umlenkrolle geführt ist Je nach der Verschieberichtung des Tragarmes entlang seiner Führung wird der Keil entweder durch das Seil gegen die Kraft der Feder gegen die Führung oder durch die Feder von der Führung weggezogen, wobei jeder Höhenstellung des Tragarmes eine bestimmte Lage des Keiles zugeordnet ist Wird das Seil über eine am Tragarm gelagerte Umlenkrolle geführt so verläuft das Seil stets parallel zur Führung und zum Tragarm, was ein geschütztes Unterbringen des Seiles in der hohlen Führung und im hohlen Tragarm möglich macht

Um den Hub des Kolbens zu begrenzen, muß der Hubbegrenzungsanschlag mit entsprechenden, dem Kolbentrieb zugeordneten Gegenanschlägen zusammenwirken. Eine einfache Konstruktion wird hierfür

jo nach einer Ausbildung der Erfindung dadurch erreicht daß der Keil in ein Langloch im Stößel des Kolbens eingreift so daß der obere Rand des Langloches als Gegenanschlag dient

Um eine möglichst kompakte und eine niedrige Bauhöhe aufweisende Vorrichtung zu erhalten, wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Antriebsverbindung zwischen dem Stößel und dem unverstellbaren Kolbentrieb aus zwei um eine gemeinsame horizontale Achse drehbaren Hebeln besteht die in verschiedenen Winkelstellungen drehfest miteinander verbindbar sind, wobei der Hubbegrenzungsanschlag über den dem Stößel zugeordneten Hebel verstellbar ist Die Anpassung an verschiedene Brustkorbdurchmesser erfolgt dabei durch ein Verschwenken des dem Stößel zugehörigen Hebels gegenüber dem anderen, mit dem Kolbentrieb in Verbindung stehenden Hebel, wobei ebenfalls eine zwangsweise Verstellung des Hubbegrenzungsanschlages erfolgt Von Vorteil ist bei dieser Ausführungsform, daß der Kolbentrieb der Speicher für das Beatmungsgas und die Verbindungsleitungen mit den entsprechenden Ventilen nicht an einem verstellbaren Tragarm, sondern in einem festen Gehäuse untergebracht werden können.

Wird der Verstellantrieb für den Hubbegrenzungsanschlag von dem dem Stößel zugeordneten Hebel abgeleitet, so ist es günstig, wenn in der Antriebsverbindung zwischen dem dem Stößel zugeordneten Hebel und dem Hubbegrenzungsanschlag ein Spiel im Ausmaß der durch den Kolbentrieb bedingten Schwingweite des Hebels vorgesehen ist da durch diese Maßnahme gewährleistet wird, daß der Hubbegrenzungsanschlag die für die Herzmassage notwenige Hubbewegung des Stößels nicht mitmacht

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur künstlichen Beatmung eines Menschen im schematischen Schnitt und

F i g. 2 einen der F i g. 1 entsprechenden Schnitt einer anderen Ausführungsform.

Mit dem Auflagepolster 1 für den Patienten ist gemäß F i g. 1 eine rohrförmige Führung 2 verbunden, entlang der ein Arm 3 verschiebbar und in seinem einzelnen Verschiebestellungen mittels einer Verstellschraube 4 festklemmbar ist Der Arm 3 trägt den Zylinder 5 eines Kolbentriebes, dessen Kolben 6 mit einem Stößel 7 verbunden ist Der Stößel 7 besitzt ein Langloch 8, in das ein Keil 9 eingreift, der im hohl ausgebildeten Arm 3 quer zur Kolbenbewegung verschiebbar gelagert ist Zu diesem Zweck sind an der Innenwand des Armes 3 Führungsleisten 10 vorgesehen, die mit seitlichen Führungssätzen 11 des Keiles 9 zusammenwirken. An dem Keil 9 greift einerseits eine am Arm 3 abgestützte Zugfeder 12 und andererseits ein Seil 13 an, das mit seinem anderen Ende an einem Stift 14 im Führungsrohr

2 befestigt und um eine im Arm 13 gelagerte Führungsrolle 15 geführt ist, so daß die innerhalb des Führungsrohres 2 bzw. innerhalb des Armes 3 verlaufenden Seiltrume stets parallel zur Achse der Führung 2 bzw. des Armes 3 verlaufen.

Wird nun der Arm 3 bei gelöster Stellschraube 4 so weit abgesenkt, daß der Stößel 7 auf den Brustkorb des mit dem Rücken auf dem Auflagepolster 1 ruhenden Patienten aufliegt, so wird beim Absenken des Armes 3 der Keil 9 durch die Feder 12 verschoben, da das im Arm

3 verlaufende Seiltrum um den Absenkweg länger wird. Das Verschieben des Keiles 9 bewirkt eine entsprechende Hubbegrenzung, weil der Kolben 6 nur so weit abgesenkt werden kann, bis der obere Rand des Langloches 8 auf die obere Keilfläche zu liegen kommt Wird nach einer Fixierung des abgesenkten Armes 3 durch die Verstellschraube 4 die Vorrichtung eingeschaltet, so wird über ein gesteuertes Einlaßventil 16 unter Druck stehendes Beatmungsgas, beispielsweise Sauerstoff, in den Zylinder 5 eingeführt und der Kolben 6 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 17 beaufschlagt, so daß der Stößel 7 einen entsprechenden Massagehub ausführt Danach wird das Einlaßventil geschlossen und das Auslaßventil 18 geöffnet, über das nun das im Zylinder 5 befindliche Gas durch die Rückstellfeder 17 in einen als Balg ausgebildeten Speicher 19 geleitet wird. Die Füllung des Speichers 19 erfolgt dabei gegen die Kraft einer Feder 20.

Der Speicher 19 steht über eine Leitung 21, die ein Absperrventil 22 besitzt mit einer Beatmungsmaske in Verbindung, so daß bei geöffnetem Sperrventil 22 das sich im Speicher 19 befindende Gas mit Hilfe der Feder 20 aus dem Speicher 19 zur Beatmungsmaske gedrückt wird. Die Ventile 16,18 und 22 sind so gesteuert, daß der Stößel 7 hintereinander fünf Hübe ausführt, wobei das zur Beaufschlagung dienende Gasvolumen nach jedem dieser fünf Hübe in den Speicher 19 gedrückt wird. Nach dem fünften Hub des Kolbentriebes 5, 6 wird das Absperrventil 22 geöffnet und das im Speicher 19 gespeicherte Beatmungsgas dem Patienten zugeführt Nach dieser Beatmungsphase werden wiederum fünf Hübe des Stößels 7 bewirkt, und der geschilderte Ablauf wiederholt sich.

Da bei einer Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an den Durchmesser des Brustkorbes des Patienten automatisch die Hubgröße des Stößels ', entsprechend dem Brustkorbdurchmesser begrenz wird und diese Hubbegrenzung das Beatmungsvolumer bestimmt, wird eine selbständige Anpassung des auf der Brustkorb des Patienten ausgeübten Druckes und de! Beatmungsvolumens an den jeweiligen Patienten, sei ei nun ein Kind oder ein Mann, bewirkt. Die auf dei Speicher 19 wirkende Feder 20 ergibt außerdem den fü die Beatmung des Patienten wichtigen Höchstdruck de dem Patienten zugeleiteten Beatmungsgases, so dal keine Gefahr besteht, daß der für die Beaufschlagunj des Kolbens 6 verwendete Druck für die Beatmunj herangezogen wird.

In F i g. 2 ist eine Ausführungsform eines Beatmungs

gerätes dargestellt, das im grundsätzlichen dem Gera nach F i g. 1 entspricht Der Unterschied zwischen dei beiden Geräten liegt vor allem darin, daß gemäß Fig.: der Stößel 7 nicht unmittelbar mit dem Kolben 6 de: Kolbentriebes verbunden ist, sondern über zwei Hebe 23 und 24, die um eine gemeinsame, horizontale Achsi 25 drehbar in einem Gehäuse 26 gelagert sind, das dei Auflagepolster 1 trägt Die beiden Hebel 23 und 2' können in ihrer gegenseitigen Winkelstellung verstell werden, so daß auch bei dieser Konstruktion der Stöße 7, der mit dem Hebel 23 verbunden ist auf dei jeweiligen Brustkorbdurchmesser abgesenkt werdet kann. Zu diesem Zweck bildet der Hebel 23 an seinen vom Stößel 7 abgekehrten Ende eine Gabel 27, in dii der Hebel 24 eingreift wobei die Achse 25 durch dii Gabel 27 und den Hebel 24 verläuft Der Hebel 24 trag ein Zahnkranzsegment 28, in das ein auf dem Hebel 21 gelagerter Rasthebel 29 eingreift dessen Raststellunj durch eine Feder 30 gesichert wird. Zum Einstellen de: Gerätes an verschiedene Brustkorbdurchmesse braucht also nur die drehfeste Verbindung zwischen dei Hebeln 23 und 24 durch Niederdrücken des Rasthebel: 29 gelöst und der Stößel 7 mit dem Hebel £ verschwenkt zu werden, bis der Stößel 7 am Brustkort aufsitzt, wonach durch Loslassen des Rasthebels 29 ein« automatische Verriegelung zwischen den beiden Hebeh 23 und 24 erfolgt

Gleichzeitig mit dem Verschwenken des Hebels 21 wird aber auch der Keil 9 entsprechend verstellt, da di< Gabel 27 des Hebels 23 verlängert ist und an ihrem End< einen Mitnehmerbolzen 31 trägt, der in eine entspre chende Ausnehmung 32 einer Stellstange 33 für den Kei 9 eingreift Zur Führung des Keiles 9 bzw. dei Stellstange 33 ist eine Führung 34 vorgesehen, gegen die die Stellstange 33 mit Hilfe einer federbelasteter

Druckplatte 35 angepreßt wird.

Die Ausnehmung 32 ist so bemessen, daß bei dei maximalen Hublänge des Kolbens 6 der Mitnehmerbol zen 31 nicht anschlägt, so daß der Keil 9 nur bein Anpassen des Gerätes an verschiedene Brustkorbdurch messer, nicht aber während des Betriebes verstellt wird.

Damit der Hebel 24 stets an der Kolbenstange anliegt

ist eine Rückzugfeder vorgesehen. Außerdem besitzt di< als Gegenanschlag wirkende Fläche 37 des Hebels 2' eine Verzahnung oder einen Reibbelag, so daß bein Andrücken dieser Fläche 37 an die mit einer gleich« Verzahnung oder einem gleichen Reibbelag ausgerüste te Keilfläche der Keil 9 nicht verschoben werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur künstlichen Beatmung eines Menschen mit einem Auflagepolster für den Patienten und einem auf den Brustkorb des Patienten aufsetzbaren, mit Hilfe eines Kolbentriebes gegen den Brustkorb drückbaren Stößel, wobei der Kolben des Kolbentriebes gegen Federkraft über gesteuerte Ein- und Auslaßventile mit Beatmungsgas beaufschlagbar ist, das unter Überdruck steht und jeweils nach einer bestimmten Anzahl von Kolbenhüben bei vom Beatmungsgas entlastetem Kolben dem Patienten über eine Beatmungsmaske zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein beim Aufsetzen des Stößels (7) auf den Brustkorb des Patienten zwangsweise verstellbare Hubbegrenzungsanschlag (9) für den Kolbentrieb (5, 6) vorgesehen ist und daß die Beatmungsmaske über eine absperrbare Leitung (21) mit einem Speicher (19) in Verbindung steht, der ein gegen Federkraft vergrößerbares Volumen besitzt und der mit dem beim Leerhub des Kolbens (6) aus dem Zylinder (5) des Kolbentriebes (5,6) ausgestoßenen Beatmungsgas füllbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubbegrenzungsanschlag für den Kolbentrieb (5, 6) als quer zur Kolbenbewegung verstellbarer Keil (9) ausgebildet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbentrieb (5,6) auf einem höhenverstellbaren Arm (3) gelagert und unmittelbar mit dem Stößel (7) verbunden ist und daß an dem Keil (9) ein an einer Führung (2) für den Tragarm (3) des Kolbentriebes (5,6) befestigtes Seil (13) angreift, das mittels einer auf den Keil (9) einwirkenden Feder (12) gespannt gehalten und vorzugsweise über eine am Tragarm (3) gelagerte Umlenkrolle (15) geführt ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (9) in ein Langloch (8) im Stößel (7) des Kolbens (6) eingreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung zwischen dem Stößel (7) und dem unverstellbaren Kolbentrieb (5, 6) aus zwei um eine gemeinsame horizontale Achse (25) drehbaren Hebeln (23, 24) besteht, die in verschiedenen Windekstellungen drehfest miteinander verbindbar sind, wobei der Hubbegrenzungsanschlag (9) über den dem Stößel (7) zugeordneten Hebel (23) verstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Antriebsverbindung zwischen dem dem Stößel (7) zugeordneten Hebel (23) und dem Hubbegrenzungsanschlag (9) ein Spiel im Ausmaß der durch den Kolbentrieb (5,6) bedingten Schwingweite des Hebels (23) vorgesehen ist.