DE2521121C3 - Vorrichtung zur künstlichen Beatmung eines Menschen - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur künstlichen Beatmung eines Menschen mit einem
Auflagepoister 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 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
üblicherweise mit einer Sauerstoffflasche verbunden, die zugleich für die Beatmung des Patienten herangezogen
wird. Nach fünf Ko.'henhüben, 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
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 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
des Massagedruckes und des Beatmungsvolumens an den jeweiligen Patienten erlaubt so daß keine manuelle
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
1)1 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 Brustkorbdurchmesser ist, umso s größer kann der Kolbenhub für die Herzmassage
gewählt werden und umso größe; 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 Stoßelhub 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 Beatmungsvolunven 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 tr>
gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung der Hubbegrenzungsanschlag
für den Kolbenantrieb als quer zur Kolbenbewegung verstellbarer Keil ausgebildet ist.
Durch das Verstellen des Keiles quer zisr Kolbenbewegung,
ändert sich die für die Hubbegrenzung wirksame Keilhöhe, wobei der Keilwirikel eine entsprechende
Anpassung der Hubhöhe an den durch die Höhenlage des Stößels bestimmten Brustkorbdurchmesfer
erlaubt
Eine einfache Konstruktion ergibt sich dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß der
Kolbentrieb auf einem höhenverstellbaren Arm gelagert und unmittelbar mit dem Stöße! 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
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 Winkels>ellungen 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 zeigi
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
festkiemmbar 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 w 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 so 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 7 entsprechend dem Brustkorbdurchmesser begrenzt
wird und diese Hubbegrenzung das Beatmungsvolumen bestimmt wird eine selbständige Anpassung des auf den
Brustkorb des Patienten ausgeübten Druckes und des Beatmungsvolumens an den jeweiligen Patienten, sei es
nun ein Kind oder ein Mann, bewirkt. Die auf den Speicher 19 wirkende Feder 20 ergibt außerdem den für
die Beatmung des Patienten wichtigen Höchstdruck des dem Patienten zugeleiteten Beatmungsgases, so daß
keine Gefahr besteht, daß der für die Beaufschlagung
des Kolbens 6 verwendete Druck für die Beatmung herangezogen wird.
in Fi g. 2 ist eine Ausführungsform eines Beatmungsgerätes dargestellt, das im grundsätzlichen dem Gerät
nach F i g. 1 entspricht Der Unterschied zwischen den beiden Geräten liegt vor allem darin, daß gemäß F i g. 2
der Stößel 7 nicht unmittelbar mit dem Kolben 6 des Kolbentriebes verbunden ist, sondern über zwei Hebel
23 und 24, die um eine gemeinsame, horizontale Achse 25 drehbar in einem Gehäuse 26 gelagert sind, das den
Auflagepolster 1 trägt. Die beiden Hebel 23 und 24 können in ihrer gegenseitigen Winkelstellung verstellt
werden, so daß auch bei dieser Konstruktion der Stößel 7, der mit dem Hebel 23 verbunden ist, auf den
jeweiligen Brustkorbdurchmesser abgesenkt werden kann. Zu diesem Zweck bildet der Hebel 23 an seinem
vom Stößel 7 abgekehrten Ende eine Gabel 27, in die der Hebel 24 eingreift wobei die Achse 25 durch die
Gabel 27 und den Hebel 24 verläuft Der Hebel 24 trägt ein Zahnkranzsegment 28, in das ein auf dem Hebel 23
gelagerter Rasthebel 29 eingreift dessen Raststellung durch eine Feder 30 gesichert wird. Zum Einstellen des
Gerätes an verschiedene Brustkorbdurchmesser braucht also nur die drehfeste Verbindung zwischen den
Hebeln 23 und 24 durch Niederdrücken des Rasthebels 29 gelöst und der Stößel 7 mit dem Hebel 23
verschwenkt zu werden, bis der Stößel 7 am Brustkorb aufsitzt wonach durch Loslassen des Rasthebels 29 eine
automatische Verriegelung zwischen den beiden Hebeln 23 und 24 erfolgt
Gleichzeitig mit dem Verschwenken des Hebels 23 wird aber auch der Keil 9 entsprechend verstellt da die
Gabel 27 des Hebels 23 verlängert ist und an ihrem Ende einen Mitnehmerbolzen 31 trägt der in eine entsprechende
Ausnehmung 32 einer Stellstange 33 für den Keil 9 eingreift Zur Führung des Keiles 9 bzw. der
Stellstange 33 ist eine Führung 34 vorgesehen, gegen die die Stellstange 33 mit Hilfe einer federbelasteten
Druckplatte 35 angepreßt wird.
Die Ausnehmung 32 ist so bemessen, daß bei der maximalen Hublänge des Kolbens 6 der Mitnehmerbolzen
31 nicht anschlägt so daß der Keil 9 nur beim Anpassen des Gerätes an verschiedene Brustkorbdurchmesser,
nicht aber während des Betriebes verstellt wird.
Damit der Hebel 24 stets an der Kolbenstange anliegt ist eine Rückzugfeder vorgesehen. Außerdem besitzt die
als Gegenanschlag wirkende Fläche 37 des Hebels 24 eine Verzahnung oder einen Reibbelag, so daß beim
Andrücken dieser Fläche 37 an die mit einer gleichen Verzahnung oder einem gleichen Reibbelag ausgerüstete
Keilfläche der KeQ 9 nicht verschoben werden kann.
Claims (6)
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.
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