DE2647343C3

DE2647343C3 - Direkt wirkendes Beatmungsgerät mit einer Pumpeinheit

Info

Publication number: DE2647343C3
Application number: DE2647343A
Authority: DE
Inventors: Angelo Fare; Giovanni Fumagalli
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: Kontron Instruments Holding NV
Priority date: 1975-10-24
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1980-04-03
Also published as: US4157092A; JPS5316239B2; IT1072578B; SE413286B; DD127944A5; NL164475C; DE2647343A1; GB1540601A; NL7611738A; FR2328451B1; NL164475B; CH599786A5; JPS5281994A; CA1049880A; DK150329C; DE2647343B2; DK480176A; DK150329B; SE7611794L; FR2328451A1

Description

Es sind verschiedene Arten von Geräten bekannt, die zur Behandlung mit unterstützter und/oder kontrollierter Beatmung von Patienten, Verletzten und anderen, verwendet werden, deren physiologische Atmungstätigkeit ungenügend oder unzureichend ist. Diese im allgemeinen mit »künstliche Beatmungsgeräte« bezeichneten Geräte umfassen unter ihren wesentlichen Bauteilen oder Apparaten ein Pumpsystem, das eine Kammer mit abwechselnd veränderlichen Volumen einschließt, und ein Antriebsmittel, das die erforderliche, zyklische Veränderung des Innenvolumens der Kammer im allgemeinen mil Hilfe eines Mechanismus hervorruft, der die Umlaufbewegung eines Molors in eine abwechselnde, geradlinige oder krcisbogenförmige Bewegung verwandelt.

Eine Kategorie dieser Geräte umfaßt die sogenannten «direkt wirkenden« Beatmungsgeräte, da das in das Broncho-1.ungensysiem des Patienten zyklisch eingeblasene Gasgemisch durch die volumenveränderliche Kammer und die entsprechenden F.iniritis- und Austrittsventile sirömt. wobei durch das Gerät unmittelbar als Pumpmiticl wirkt, um den Patienten die für die Abwicklung der Almungsfunktion erforderlichen, gege benenfalls durch therapeutische, anäsihetische oder andere Wirkungen ergänzten Gase zuzuführen.

Die zu dieser Kategorie gehörenden Geräte erfordern, dafl zwischen nacheinandefiolgenden Benützungen alle jene Teile sorgfältig sterilisiert werden, mit denen das ins Almurtgssystem des Patienten cinziiblasende Gemisch in Berührung kam (Innenwände der Volunicnvcrändcrlicheii Kammer, die im allgemeinen durch einen Balg, Ventile und Leitungen gebildet wird).

Da es klarerweise unmöglich ist, das gesamte Gerät den Behandlungen einer vollständigen Sterilisation im Autoklaven zu unterziehen (Behandlungen, die höchst wünschenswert wären, da deren Wirksamkeit auch auf »verkapselte« Sporen beträchtlich ist), und da die Schwierigkeiten offensichtlich sind, die Bauteile auszubauen, den elektrischen Motor abzunehmen und a. m., wird die Sterilisation in der Regel mit Hilfe eines zwangsläufigen Umlaufes durch Pumpen von stark

I» giftigen und bakterientötenden Gasen, wie Formalindämpfen, Stickstoffverbindungen durch die genannte volumenveränderliche Kammer, die genannten Ventile und die genannten Leitungen vorgenommen.

Diesen Sterilisationsvorgängen aufgrund von Gas-

Ii durchfluß müssen sorgfältige Spülungen mit neutralisierenden Gaswirkstoffen wie Ammoniakdämpfen und sodann mit Luft erfolgen, wobei immer die strengsten Asepsisbedingungen einzuhalten sind.

Diese Erfordernisse der Beatmungsgeräte machen nicht nur die Ausführung von langwierigen und schwierigen Arbeitsgängen sowie die Verfügbarkeit von Gasen, deren Aufbewahrung und Manipulation gefährlich ist, notwendig, sondern führen auch zu langen Unterbrechungszeiten der Aktivität und der Verfügbares keit des Gerätes zur unterstützten und kontrollierten Beatmung.

Es ist ein direkt ■» irkendes Beatmungsgerät bekannt (GB-PS 13 91069), das eine direkt angetriebene volumenveränderliche Kammer in Form eines Falten-

in balgs hat. der sowohl mit einer festliegenden Wand als auch mit dem mechanischen Antrieb zur Volumenvergrößerung und -verkleinerung durch Verschraubung verbunden ist. Diese volumenveränderliche Kammer ist auf die zuvor beschriebene Weise zu sterilisieren. Die

r> erforderlichen Anschlußleitungen sind an der festen Wand vorgesehen.

Bei einem anderen bekannten direkt wirkenden Beatmungsgerät mit einem Faltenbalg als volumenveränderliche Kammer (CUPS 5 15 72') ist der Faltenbalg

■ι» einerseits an einer ortsfesten Frontplatte und andererseits an einer beweglichen Platte befestigt. Die Befestigung des Faltenbalgs ist leicht lösbar und zwar auf beiden Seiten, so daß der Faltenbalg ohne weiteres mit einem einfachen Handgriff aus dem Gerät

·> entnommen wcnlcn kann. Diese Möglichkeit der leichten Trennung des Faltenbalgs vom Antrieb, der durch eine axial von einem Kurbeltrieb eines Molors hin- und herbewegte Scheibe gebildet ist, ist vorgesehen, um im Bedarfsfall schnell vom Motorpumpantrieb

'··' auf Handbetätigung übergehen zu können Anschlußleitungen führen zur ortsfesien Frontplatte.

Im I Intersehied zu den im Sinne der vorhergehenden Ausführungen direkt wirkenden Beatmungsgerät, gibt es Beatmungsgerät, die als indirekl wirkend bezeichnet

·> werden können, da sie zwei voneinander gctrennlc Gasleitiingssystcmr haben (Präger Spironiat, Prospekt P/G %b. 2 Ausg. Januar 1461 unil Dräger Spiromat, Prospekt P 5bbl. I Ausg., August 1465) Der Patient ist mit einem elastischen Bcaimungsbeutd verbunden.über

mi den die Zufuhr des Bcalmungsgases c·folgt (Primär Sy stem), Der Bcalmtingsbeuicl ist in einer Kammer angeordnet Und wird periodisch durch' ein der Kammer zugeführtes Servogas zusammengedrückt und ggf. durch Anlegung eines Unlcrdruckcs auch auseinander-

i>'< gezogen. Dadurch kommt die erforderliche Punipwirkung zustande. Der not wendige Druck des Scrvogascs wird durch eine Pumpe oder ein Gebläse bereitgestellt. Das Servogiissysiem bezeichnet man daher auch als

Sekundar-Syvsm. Der Beatmungsbeutel eines solchen Beatmungsgerätes, der vom Servogas während der Inspirationsphase zusammengedrückt wird, ist nicht mit der volumenveränderlichen Kammer der direkt wirkenden Beatmungsgeräte vergleichbar. Der Unterschied besteht darin, daß der Beatmungsbeutel mit seinem beweglichen Wandteil nicht mit einem mechanischen Antriebsmittel verbunden itit Alle Teile, die mit der Atemluft des ^patienten in Berührung kommen, also einschließlich des elastischen Beatmungsbeutels, können leicht ausgebaut und bis 120⁰C autoklaviert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs umrissene direkt wirkende Beatmungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend fortzuentwickeln, daß eine bequeme Sterilisation nach jedem Einsatz des Gerätes möglich ist und die dafür erforderlichen Zeiten, während denen das Gerät zwischen nacheinander folgenden Einsätzen unbenutzbar ist, auf ein Minimum herabgesetzt sind.

Ein diese Aufgabe lösendes Beatmungsgerät ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Durch die einschubartige Ausbildung des sLonstruktionsteils, dessen Frontplatte den festliegenden Wandteil der volumenveränderlichen Kammer trägt, und durch die Verbindung des beweglichen Wandteils der Kammer über selbsttätige Kupplungen mit dem beweglichen Teil des Antriebs ist eine Lösung der volumenveränderlichen Kammer und damit der mit der Atemluft des Patienten in Berührung kommenden Teile leicht und schnell möglich, um diese losgelöst vom Beatmungsgerät sterilisieren zu können.

Besonders zweckmäßig ist die Ausbildung der selbsttätigen Kupplungen als Magnetkupplungen, da diese besonders leicht in die richtige Betriebszuordnung bringbar und lösbar sind.

Die volumenveränderliche Kammer kann wie an sich bekannt aus einem harten Balg aus elastisch nachgiebigem Material mit einem starren, den beweglichen Wandteil bildenden Boden bestehen.

Zweckmä'Jigerweise weist der bewegliche Wandteil mit dem Antriebselement zusammenwirkende Zentrierorgane auf. um durch eine besonders genaue Antriebszuordnung einen guten Antriebswirkungsgrad zu erzielen.

Ein Alisführungsbeispiel der Erfindung ist anhand r. einer Zeichnung näher erläutert, in de.· zeigt

F i g 1 eine perspektivische Ansicht eines Beatmungsgerät mit vollständig eingeschobenem, die volumenveränderliche Kammer aufnehmenden Konstruktionsteil. ,0

F i g. 2 eine der F i g. I entsprechende perspektivische Ansicht, bt, welcher jedoch das Konstruktionsleil zur Freilegung der als Faltenbalg ausgebildeten volumenveränderlichen Kammer ein Stück aus dem Gerät herausgezogen ist. .,

F'ig. i einen Feillangsschnitt durch das Gerät nach den F 1 g I und 2.

F' i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IVIV auf F i g. 3, mit einigen Teilen in [xplosionsansicht,

Fig. ¹J eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht ■·' des crfindiingsgemäßcn Gerätes.

Wie in Fig. I dargestellt, besitzt das mit der Buziigsziffer IO im allgemeinen angegebene Gerät einen Mantel, der eine Stirnwand 11 und eine obere und eine untere I laibschale? (2 bzw. 13 uinfaßl. i>

An der Slirinvnnd sind Steiicrorgane 14 und Sigmilclcmcnlc 15 angoulnet, die dazu bestimmt sind, die Arbeitsbedingungen des Gerätes zu überwachen und darzustellen.

An der Stirnwand ist überdies ein in dtn F i g. 3 und 4 detaillierter dargestellter Körper 16 befestigt

Am Körper 16 ist ein Balg 17 aus elastischem Material, wie etwa Gummi befestigt, der durch einen an einer Scheibe 19 aus ferromagnetischen Material befestigten Boden 18 abgeschlossen ist. Die Scheibe 19 ist mit einem kegelförmigen Vorsprung 20 versehen.

Die Stirnwand 11 weist eine Öffnung 21 auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Balges 17. Um die öffnung 21 herum ist eine zylinderförmige Wand 22 befestigt, in der sich eine Scheibe 23 bewegt, die von einer durch Antriebsmittel 25 in eine axial abwechselnde Bewegung versetzte Stange 24 getragen wird. An der Scheibe 23 sind überdies Dauermagnete 26 befestigt, die von der Scheibenseite vorstehen, die von der mit der Stange 24 verbundenen Scheibenseite abgewandt ist. Die Scheibe 23 weist überdies eine mittige Ausnehmung 27 auf, die dem Vorsprung 20 der Scheibe 19 entspricht.

Die volumenveränderliche, vom Hai?; 17 gebildete Kammer ist über Leitungen, die im Körper 16 vorgesehen sind und durch zweckmäßige Ventile überwacht werden, mit der Außenseite verbunden. Beispielsweise sind schematisch ein Anschluß 28 einer Zuführleitung 29, die von einem Ventil 30 überwacht wird, und ein druckseitiger Anschluß 31 angegeben, dessen Leitung von einem Ventil 33 überwacht wird.

Der Körper 16 ist mit der Wand il des Gerätes mit Hilfe von in demselben drehbaren Ringen 34 verankert, die eine Gewindebohrung aufweisen, um von der Wand selbst vorstehende Gewindebolzen 35 aufzunehmen.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Gerätes geht aus der Ausgestaltung der Gerätebauteile klar hervor.

Das Gerät in Arbeitsstellung ist in der in den Fig. I und 3 angegebenen Stellung gezeigt: der Boden 18 des Balges folgt zwangsweise der abwechselnden Bewegung der Scheibe 23, deren Magnete 26 di*· Scheibe 19 festhalten.

Werden die Schraubringe 34 abgeschraubt, so ist es möjlich, den Körper 16 von der Wand 11 (F i g. 2 und 4) abzunehmen und den Balg 17 durch die öffnung 21 hindurch herauszunehmen, wobei durch einfaches Ziehen die Scheibe 19 von den Magneten getrennt wird.

Der Körper 16 kann so mit dem LaIg 17 in den Autoklaven eingebracht oder einer anderen desinfizierenden Behandlung unterzogen werden.

Zwischenzeitlich kann das Beatmungsgerät mit einer anderen Pumpeinheit 16-17 ausgestattet werden, ohne daß das Gerät selbst notwendigerweise für die nicht kurze Desinfektionsdauer gemäß den Zielen der Erfindung unbenutzbar gemacht wird.

Um jedenfalls einen Körper 16 zusammen mit dessen entsprechenden Balg an das Gerat zu koppeln, genügt es, den Balg in die Öffnung 21 einzubringen und den Körper 16 an der Wand Ii zu befestigen, wobei die Schraubringe 34 auf die Gewindebolzen 35 aufgeschraubt werden. Der Balg 17 wird im allgemeinen von der Wand 22 abg- stützt und die Scheibe 23 kommt bei ihrer abwechselnden Bewegung mit der Scheibe 19 in Berührung, die durch die Verbindung des Vorsprunges 20 mit der Ausnehmung 27 zentriert iinü von den Magneten 26 ohne irgendeinen schwierigen Eingriff von Hand aus erfaßt wird.

Die erfindungsgufiäßen Prinzipien sind auch auf verschiedenartige Ausbildungen von Pumpkammern anwendbar.

So ist beispielsweise in Fig.5 eine der Ansicht aus

Fig.3 ähnliche Ansicht dargestellt, die eine weitere Ausführung der Erfindung zeigt. In Fig.5 sind Bestandteile des Gerätes, die jenen des in den F i g. 1 ^4 dargestellten äquivalent sind, veranschaulicht.

Bei diesem Fall ist am Körper 16 ein Zylinder 37 befestigt, in dem ein Kolben 38 gleitbar angeordnet ist, dessen Auszug durch eine Randleiste 39 verhindert wird. Der Kolben 38 ist an seiner Rückseite in der Nähe der Polschuhe der Magnete 26 der Scheibe 23 mit einem ringförmigen Einsatzstück 40 aus ferromagnetischem Material versehen.

Die Starrheit des Zylinders 37 macht gegebenenfalls sowohl eine FOhrungswand 22 als auch ein Zentrierelement, wie durch die Verbindung 20-27 in F ί g. 3 dargestellt, überflüssig. Es können jedoch gleichfalls zwischen dem Kolben 38 und der Scheibe 23 7.entrierelemente vorgesehen sein, wenn deren Notwendigkeit gegeben sein sollte.

Das Einsatzstück 40 erübrigt sich, falls der Kolben öder dessen gesamte Rückseite in ferromagnetischem Material ausgeführt sein sollte.

Es wurde in ganz schematischer Weise das erfindungsgemäße Gerät zur unterstützten Beatmung unter Bezugnahme auf dessen erfindungsgemäBen Bestandteile erläutert. Das Gerät wird jedoch mit allen jenen Vorrichtungen und Zusatzteilen ausgestattet werden, die in der Technik bekannt sind.

Insbesondere kann der Körper 16, außer den erwähnten Zufuhr- und Druckkanälen, auch alle Zusatzeintritte, z. B. für die Ansaugung von besonderen Gasgemischen, die Überwachungsinstfumenle, die für die Einatmung des Patienten überwachten Ventile und alle jene Bestandteile des Beatmungskreises umfasse, die üblicherweise in Geräten dieser Art vorhanden und zur Sterilisation bestimmt sind.

Angesichts der besonderen, aufgrund der Erfindung vorgeschlagenen Konstruktion sind nur die Bestandteile des Beatmungskreises, nämlich das Verteilungsaggregal innerhalb des Körpers 16 und die volumenveränderliche Kammer (17 oder 18) in einem Material auszuführen, das für die Vorgesehene sterilisierende Behandlung geeignet ist, die in einer Gasatmosphäre und bei Temperaturen und Drücken erfolgen kann, denen das Beatmungsgerät in seiner Gesamtheit nicht widerstehen könnte.

Die Verbindungsmittel der Wände 18, 38 der Pumpkammer 17. 37 mit der Mitnahmescheibe 23 zur abwechselnden Bewegung sind beispielhaft als Koppelelemente mit magnetischer Wirkung angegeben, die permanentmagnetisch oder elektromagnetisch sein kann.

Die Koppelmittel können jedoch verschiedenste Ausbildungen annehmen und auch rein mechanische Kupplungen sein, die eine feste Druckverbindung erlauben, die jedoch ohne schwierigen Eingriff von Hand ?>js lösbar ist. Verschiedene Kupplungsformen aufgrund" von Schrauben, Verspannungen usw. können anstelle der in 34 gezeigten Verbindungen mit Hilfe von Schraubringen vorgesehen sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 26 47 343

1. Direkt wirkendes Gerät zur unterstützten und kontrollierten Beatmung mit einem Konstruktionsteil, in dem eine Pumpeinheit eingebaut ist, die aus einer volumenveränderlichen Kammer mit einem in diesem Konslruktionsteil abgestützten, festliegenden Wandteil, der mindestens von den Zuführ- und Druckleitungen dieser Kammer durchlaufen wird, und mit einem beweglichen Wandteil, der mit einem von Antriebsmitteln in abwechselnde Bewegung versetzten Element verbunden ist, besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstruktionsteil einschubartig ausgebildet ist und dessen Frontplatte (16) den festliegenden Wandteil der Kammer trägt und der bewegliche Wandteil (19,38) über selbsttätige Kupplungen (26) mit dem in abwechselnde Bewegung versetzten Element (23) verbunden ist.

2. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch "sksnnzcichnet daß die selbsttätigen iCu^^lun^en (26) Magnetkupplungen sind.

3. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Kammer aus einem Balg (17) aus elastisch nachgiebigem Material mit einem starren, den beweglichen Wandteil bildenden Boden (18, 19) besteht.

4. Beatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Wandteil (1?^ mit dem Antriebselement zusammenwirkende Zentrierorgane (20,27) aufweist.