DE2711664C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät mit einem Patientenkreis, von welchem ein Einatmungszweig ausgeht, der über ein Einatmungsventil mit einem Erzeuger für Atemgas und über einen Anschlußkreis mit einem Behälter verbunden ist, wobei ein Ausatmungszweig über ein Ausatmungsventil nach außen mündet, das abwechselnde Öffnen und Schließen dieser Ventile mittels einer Steuervorrichtung eine Ein- und Ausatmungsphasenfolge bestimmen, von denen die Einatmungsphase durch das Öffnen des Einatmungsventils beginnt, wobei das Ausatmungsventil dann geschlossen ist, und die Ausatmungsphase durch das Öffnen des Ausatmungsventils beginnt, wobei das Einatmungsventil dann geschlossen ist und wobei der Anschlußkreis zwischen dem Einatmungsventil und dem Erzeuger für Atemgas angeschlossen ist.

Es sind zahlreiche Beatmungsgeräte auf dem Markt bekannt. Bei der einen Art bläst ein Erzeuger für das Gas unmittelbar ein komprimiertes Gas zu dem Patienten, bei der anderen Art, die man auch Mischerzeuger nennt, erfolgt dieses Einblasen von Gas mechanisch mittels eines einen Sammler bildenden Behälters.

Das Beatmungsgerät gemäß der Erfindung gehört zu dieser anderen Gruppe von gemischten Beatmungsgeräten.

Ein Ähnliches Gerät dieser Art ist aus der DE-OS 24 25 152 bekannt. Auch dort wird normalerweise Atemgas dem Patienten über Ventile, einen Injektor und Leitungen zugeleitet, wobei ein Mehrwegeventil im Rhythmus der Frequenz der Atemphase gesteuert wird. Sinn dieses bekannten Gerätes ist es, durch einzelne, gruppierte technische Mittel einen wechselseitigen Einsatz eines auch wiederverwendbaren Systems zu ermöglichen, welches für die Modifikation automatisch gesteuerter Beatmungsgeräte geeignet ist. Es wird ein Auswahlsortiment technischer Mittel vorgesehen, die aufeinander abgestimmte Anschlüsse haben. Im Hinblick auf das Beatmungsgerät gemäß der Erfindung wird im bekannten Fall, wenn der Patient ein Luft-Sauerstoffgemisch benötigt, von einem Behälter, Speicher bzw. Atembeutel Sauerstoff mit Hilfe eines Injektors angesaugt. Dieser Atembeutel wird mittels eines Ventils und Durchsatzmessers mit Sauerstoff gefüllt. Braucht der Patient im bekannten Fall keinen Sauerstoff, dann erfolgt kein Rückgriff auf den Atembeutel. Dieser ist also nicht immer erforderlich. Außerdem handelt es sich um einen Sauerstoffspeicher.

Mit Nachteil ist der Durchsatz bzw. die Leistungsabgabe im bekannten Falle diskontinuierlich, denn die Lieferung von Luft erfolgt direkt.

Unangenehm ist insbesondere dann, wenn der Druck im Atembeutel größer oder gleich dem Druck im Patientenkreis ist, die sogenannte Rammstoßerscheinung. Gegen Ende der Ausatmungsphase im Patientenkreis kann sein Druck möglicherweise plötzlich auf einen Wert gebracht werden, der beispielsweise in der Größenordnung von 100 mbar liegt. Dies ist für den Patienten sehr unangenehm.

Beim Atmen definiert man zwei für die richtige Pflege eines Kranken notwendige Parameter, nämlich

• 1. die Ventilation (Vt) bzw. Lüftung, welche die Menge Atemgas ist, die in einer Minute dem Kranken eingespült wird und die Summe der Luftventilation (Vl) und der Sauerstoffventilation (VO₂) ist,
• 2. die Menge Sauerstoff, die pro Minute dem Kranken eingespült wird und die das Verhältnis ist: da ja die Luft zu 1/5 Sauerstoff enthält.

Nach der Entgegenhaltung ist Vl (eingespült bzw. injiziert) nicht bekannt, da ja der Durchsatz diskontinuierlich ist. Folglich kann man Vt und FiO₂ bei dem Beatmungsgerät nach der Entgegenhaltung nicht messen.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung des bekannten Beatmungsgerätes dahingehend, die Anzeige der Beatmung und Messung der Mengen Atemgas und Sauerstoff zu ermöglichen, wobei die Rammstoßerscheinungen bei den Patienten ausgeschlossen werden sollen und eine große Anpassungsfähigkeit und Zuverlässigkeit erwünscht sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anschlußkreis aus zwei parallel angeordneten Armen besteht, deren einer Arm einen Druckverlust vorsieht, dessen Größe mindestens gleich dem maximalen Einatmungsdruck im Sinne Einatmunszweig-Behälter ist, und der andere Arm mit einem Rückschlagventil versehen ist, welches den Gasumlauf im Sinne Einatmunszweig-Behälter unterbindet, und daß der Behälter einen Atemgasspeicher derart bildet, daß während des Endteils der Einatmungsphase der Druck im Speicher unter dem Druck im Patientenkreislauf bleibt.

Das Beatmungsgerät gemäß der Erfindung ist für die Beatmung eines Kranken bestimmt und für die Sicherheit im Haus, im Krankenhausbereich usw. nützlich. Mit Vorteil ist die Leistung des erfindungsgemäßen Beatmungsgerätes eine Funktion der Widerstände, die in dem Patientenkreis angeschlossen sind, d. h. Schläuche, Ventile, Luftwege, Bronchien usw. Dadurch ist eine Anpassung ohne Stoß an den Patienten ermöglicht, und es sind eine große Anpassungsfähigkeit, Flexibilität sowie gute Zuverlässigkeit garantiert. Das Beatmungsgerät gemäß der Erfindung weist auch eine gewisse Art von automatischem Integriergerät auf, welches die verschiedenen Funktionsparameter in Rechnung stellt.

Mit dem neuen Beatmungsgerät kann man die augenblickliche Anzeige der Beatmung trotz des Zerlegens der Einatmungs- und Ausatmungskreise erhalten, und andererseits ist auch die Verwendung von Kompressoren schwacher Leistung ermöglicht, wobei diese Kompressoren den Lufterneuerungs- oder Beatmungsdurchsatz und nicht den wichtigeren augenblicklichen Durchsatz sicherstellen. Während des Ausatmens des Patienten, d. h. wenn der Einatmungszweig geschlossen ist, liefert der Kompressor dem Speicher Luft; dann, während des Einatmens des Patienten, d. h. wenn der Einatmunszweig offen ist, erholt sich der Speicher im Patientenkreis, Luft wird gespeichert, und zur gleichen Zeit liefert der Kompressor Luft für den Patientenkreis; dann gibt es also die Überlagerung zweier Durchsätze: der eine kommt aus dem Kompressor (dieser Durchsatz bleibt konstant), und der andere kommt aus dem Speicher. Wenn keine Luft vom Speicher zugeführt wird, muß der Kompressor den augenblicklichen Bedarfszusatz dem Patienten allein zuführen, und dieser augenblickliche Durchsatz liegt über dem mittleren Durchsatz oder Leistungsvermögen dieses Kompressors.

Der Anschlußkreis des neuen Beatmungsgerätes ist also in der Lage, während des Endteils der Einatmungsphase den Druck im Atemgasspeicher unter dem in dem Patientenkreis zu halten. Es versteht sich, daß während des Endteils der Einatmungsphase die parametrischen Einstellungen mit den Lungeneigenschaften des Patienten verträglich sind, z. B. Frequenz, Volumen, Verhältnis der Einatmungs- zur Ausatmungszeit I/E usw.

Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß ferner, wenn die Steuereinrichtung zum Schließen des Einatmungsventils vor dem Ende der Einatmungsphase vorgesehen ist, während dabei das Ausatmungsventil geschlossen ist. Dieses Schließen des Einatmungsventils und dabei Schließen des Ausatmungsventils äußert sich durch die Stabilisation des Druckes im passiven Kreis während des Endteils der Einatmungsphase.

Zweckmäßig ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn der Einatmungszweig eine Venturi-Vorrichtung aufweist, deren Injektor mit dem Erzeuger für komprimiertes Gas und deren zusammenlaufender Teil mit dem Speicher durch den Anschlußkreis verbunden sind.

Wieder eine andere Ausführungsform des Beatmungsgerätes ist dadurch gekennzeichnet, daß das konvergierende Teil der Venturi-Vorrichtung mit dem Speicher durch den anderen Arm verbunden ist, welcher das Rückschlagventil aufweist, und das divergierende Teil der Venturi-Vorrichtung ebenfalls mit dem Speicher über den ersten Arm verbunden ist, der einen Druckverlust mindestens gleich dem maximalen Einatmungsdruck während der Einatmungsphase und gleich Null während der Ausatmungsphase schafft.

Ferner sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Unteransprüchen vorgesehen, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn der Speicher ein Ballon oder Behälter aus elastischem Material ist und gegebenenfalls auch ein festes Volumen hat.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bekannter und erfindungsgemäß bevorzugter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beatmungsgerätes nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 ein Diagramm unter Darstellung der Entwicklung der Drücke im passiven Kreis (gestrichelt) und im Speicher (ausgezogene Linie) während der Einatmungs- und Ausatmungsphasen während des Betriebes des Beatmungsgerätes der Fig. 1.

Fig. 3 und 4 Darstellungen ähnlich den Fig. 1 und 2, welche sich auf eine Ausführungsform des Beatmungsgerätes gemäß der Erfindung beziehen,

Fig. 5 und 6 ebenfalls analoge Darstellungen wie die Fig. 3 und 4, welche sich auf eine andere Ausführungsform des Beatmungsgerätes gemäß der Erfindung beziehen,

Fig. 7 zeigt eine andere Betriebsart des Beatmungsgerätes gemäß Fig. 5,

Fig. 8 eine mehr ins Einzelne gehende Darstellung des Beatmungsgerätes der Fig. 5,

Fig. 9 eine andere Ausführungsform des Beatmungsgerätes gemäß der Erfindung, welches das gleiche wie in Fig. 10 ist.

Fig. 1 veranschaulicht ein Beatmungsgerät bekannter Art. Dieses weist einen Patientenkreislauf mit einem Einatmungszweig 11 und einem Ausatmungszweig 12, wobei ersterer an eine Quelle für komprimiertes Gas oder einen (nicht dargestellten) Generator oder Erzeuger angeschlossen ist und mindestens einen Durchsatzmesser 13 und Durchsatzreguliermittel 14 aufweist, und der zweite mündet nach außen. Zwei Ventile 15 und 16 der Art "auf oder zu" sind in den Zweigen 11 und 12 angeordnet. Jedes Ventil ist so ausgestaltet, daß es zwei Zustände, nämlich das Öffnen oder das Schließen, einnimmt, in welchen sie die Leitungen, in denen sie angeordnet sind, offenlassen oder sie vollständig schließen. Diese Ventile sind z. B. Elektroventile und sind einer Steuervorrichtung 17 zugeordnet, welche das Verschließen oder Öffnen dieser Ventile nach einem bestimmten Programm sicherstellt mit abwechselnden Einatmungs- und Ausatmungsphasen, wobei die Dauer dieser Phasen und ihre Frequenz regulierbar sind.

Das bekannte Beatmungsgerät gemäß Fig. 1 weist unter anderem eine Speicher 20 auf, der über einen Anschlußkreis 21 mit dem Einatmungszweig 11 zwischen dem Ventil 15 und dem Erzeuger oder Generator verbunden ist. Dieser Speicher ist ein pneumatischer Balg 22, der mit einem elastischen Rückholorgan 23 ausgestattet ist, das eine Feder oder eine andere elastische Einrichtung sein kann, die den Balg zu komprimieren sucht; er kann aus einem festen Volumen bestehen, welches merklich die gleichen Eigenschaften wie der Balg hat, oder kann aus einem Ballon aus elastischem Material bestehen.

Das Atemgerät der Fig. 1 arbeitet so, wie schematisch das Diagramm der Fig. 2 zeigt. Zu Beginn der Einatmungsphase ist das Einblasventil 15 offen und das Ausatmungsventil 16 geschlossen; zu Ende dieser Phase, d. h. zu Beginn der Ausatmungsphase, ist das Ausatmungsventil 16 offen, und das Einatmungsventil 15 schließt.

Das Diagramm der Fig. 2 zeigt in Funktion der Zeit (t) die Veränderungen des Druckes (π) im Patientenkreis (gestrichelte Linien) und im Speicher (ausgezogene Linie) während der Einatmungsphase I und der Ausatmungsphase E. Die Einrichtung wird als stabilisiert angenommen. Zu Beginn der Einatmungsphase (oder der Einatmung), d. h. während das Einatmungsventil 15 sich öffnet und das Ausatmungsventil 16 schließt, liegt der Druck im Speicher 20 bei dem Wert P; der Druck im Patientenkreis 10 liegt bei dem Wert p, der aufgrund einer nicht dargestellten Vorrichtung positiv, Null oder sogar negativ sein kann. In dem dargestellten Beispiel ist dieser Wert p positiv. Speicher 20 leert sich durch den Patienten, und sein Durchsatz oder seine Leistungsmenge mischt sich dem- bzw. derjenigen bei, die aus dem Durchsatzmesser 13 stammt. Wenn die Drücke im passiven Kreis und im Speicher gleich (p₁) sind, wird der Durchsatz aus dem Durchsatzmesser 13 in den Patientenkreis und den Speicher geteilt, dessen Druck mit dem gleichen Wert wie im passiven Kreis wieder steigt bis zum Wert (p₂) gegen Ende der Einatmungsphase. In diesem Augenblick (p₂) schließt das Einatmungsventil 15, und das Ausatmungsventil 16 öffnet. Der Patient atmet dann die Luft in den Lungen aus, und der Druck im Patientenkreis fällt langsam auf p, ebenso wie der Speicherdruck weiter auf den Wert P steigt.

Man sieht, daß in diesem Diagramm der Fig. 2 der Druck im Speicher 20 stets größer oder gleich dem Druck im Patientenkreis ist und daß gegen Ende der Ausatmungsphase E der Patientenkreis auch plötzlich auf den Wert P gebracht wird, der hoch sein kann in der Größenordnung von 100 mbar. Es ergibt sich dann eine Rammstoßerscheinung, die für den Patienten sehr unangenehm ist und sogar unerträglich sein kann.

Die Erfindung zeigt eine Betriebsart, durch welche es insbesondere möglich ist, den Rammstoß zu unterdrücken, und die Beatmungsgeräte für diese Betriebsart schafft.

Bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist das Beatmungsgerät gemäß der Erfindung im großen und ganzen analog dem der Fig. 1, wobei gleiche Elemente mit denselben Bezugszahlen versehen sind.

Bei dieser Ausführungsform weist der Anschlußkreis 21 des Balges 22 im Einatmungszweig 11 zwei Leitungsarme 25 und 26 auf. Der Arm 26 enthält eine Vorrichtung 27 mit Druckverlust, die so angeordnet ist, daß sie in Schaltungsrichtung (oder Einatmungszweig) Speicher 20 arbeitet sowie zur Erzeugung eines deutlichen Druckabfalles, der mindestens gleich dem maximalen Einatmunsdruck in der Größenordnung von etwa 80 mbar ist, und der Arm 25 ist mit einer Rückschlagklappe 28 versehen, welche die Zirkulation des Gases in Richtung Einatmungszweig 11 - Speicher 20 unterbindet.

Ferner ist in dem Ausatmungszweig 12 auch eine Rückschlagklappe 18 angeordnet und stellt sich gegen eindringende Luft.

Fig. 4 veranschaulicht in ähnlicher Weise wie Fig. 2 die Betriebsart der Vorrichtung gemäß Fig. 3.

Die Einrichtung wird ebenfalls als stabilisiert angenommen. Zu Beginn der Einatmungsphase liegt der Druck im Speicher auf dem Wert P und der Druck im Patientenkreis auf dem Wert p.

Wenn der Kreislauf beginnt, wie im vorhergehenden Falle, entleert sich der Speicher 20 in den Patientenkreis 10, und sein Durchsatz mischt sich dem aus dem Durchsatzmesser 13 kommenden bei.

Im Unterschied zu dem vorhergehenden Fall versorgt aber dann, wenn der Druck im Speicher 20 gleich dem Druck im Patientenkreis 10 (Wert p₁) wird, der Mengen- bzw. Durchsatzmesser 13 gleichmäßig dem Patientenkreis 10, dessen Druck weiter steigt, wobei der Druck im Speicher 20 auf dem Wert p₁ bleibt. Nur am Ende der Einatmungsphase I, wenn das Einatmungsventil 15 schließt, und das Ausatmungsventil 16 offen ist, atmet der Patient Luft aus, die in seinem Lungenraum enthalten ist. Der Druck im Patientenkreis 10 fällt dann langsam auf p, und der Druck im Speicher 20 steigt dann auf den Wert P.

Man erkennt, daß im Endteil der Einatmungsphase nach dem Einstellen des gemeinsamen Druckes p₁ der Druck im Speicher auf diesen Wert unter dem Druck im Patientenkreis stabilisiert bleibt.

Bei einer anderen Ausführungsform des Atemgerätes gemäß der Erfindung, wie es in Fig. 5 veranschaulicht ist, in welcher der Speicher 20, der noch ein Balg ist, mit dem Einatmungszweig 11 durch einen Doppelkreis analog dem zuvor beschriebenen verbunden ist, ist der Ausatmungszweig nicht dargestellt.

Zur Verbesserung der Funktion mündet der Speicher 20 in den zusammenlaufenden Teil 30 einer Venturi-Vorrichtung 31 ein, deren Injektor 32 durch das aus dem Durchsatzmesser 13 kommende Gas versorgt wird. Wie in Fig. 6 zu sehen ist, ist es also möglich, die Koordinaten des Druckes im Speicher zu verschieben, und zwar ausgehend von dem Augenblick, wo der Wert p₁ erreicht ist, der unter dem Druck in dem Patientenkreis bleibt und in einem Augenblick des Zyklus unter Atmosphärendruck liegen kann, wodurch die Anbringung einer Kompensationsfeder 24 im Balg 22 (Fig. 5) notwendig werden kann.

Fig. 6 veranschaulicht analog der Fig. 2 und der Fig. 4 die Betriebsart der Vorrichtung gemäß Fig. 5. Am Anfang der Einatmungsphase liegt der Druck im Speicher auf dem Wert P; und der Druck im Patientenkreis auf dem Wert p. Im Unterschied zum Fall nach Fig. 2 ruft der Ansaugteil der Venturi-Vorrichtung einen Abfall des im Speicher herrschenden Druckes hervor.

Wenn also der durch die Venturi-Vorrichtung erzeugte Druck ausreicht, kann es dagegen möglich sein, das Rückholorgan 23 fortzulassen. Wenn die Erhöhung des Speichervolumens z. B. zwei Liter für eine Druckerhöhung von 100 mbar ist, dann ist es bei den vorhergehenden Ausführungsformen möglich, diesen Speicher durch ein festes Volumen viel größerer Kapazität zu ersetzen, welches merklich die gleiche Volumen-Druck-Eigenschaft hat. Somit zeigt ein festes Volumen mit einer Kapazität von 20 l Wasser einen Druckanstieg von ungefähr 100 mbar, wenn man ein gasförmiges Volumen von 2 l zufügt. Eine solche Variante ist interessant, wenn die Maße der Apparatur nicht begrenzt sind, wie dies für diejenigen Atemgeräte der Fall ist, die "Langdauer-Geräte" genannt werden und in Krankenhäusern verwendet werden.

Fig. 7 veranschaulicht mittels eines ähnlichen Diagrammes wie in den Fig. 2 und 4 eine Betriebsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Wie zuvor wird angenommen, daß die Vorrichtung stabilisiert ist. Zu Anfang der Einatmungsphase ist das Einatmungsventil 15 offen und das Ausatmungsventil 16 ist geschlossen. Der Druck im Speicher 20 befindet sich auf dem Wert P und der Patientenkreis hat einen Druck von p. Im Verlaufe der Einatmungsphase nimmt der Druck im Speicher bis auf einen Wert z. B. unter dem Umgebungsdruck ab, und der Druck im Patientenkreis erreicht den Wert p₁. In diesem Augenblick schließt das Einatmungsventil 15, wobei das Ausatmungsventil 16 immer geschlossen ist. Der Druck im Patientenkreis bleibt dann praktisch stabil auf dem Wert p₁ während des letzten Teils der Einatmungsphase. Man unterscheidet somit zwei Teile der Einatmungsphase bezüglich des Patientenkreises, nämlich eine aktive anfängliche Phase, welche durch den Druckanstieg von p auf p₁ gekennzeichnet ist, und eine passive Endphase, die sogenannte "Plateau-Phase", während der der Druck im wesentlichen auf p₁ gleich bleibt, wobei diese Phase tatsächlich langsam aufgrund in den Lungen auftretender Veränderungen abnimmt. Dann öffnet zu Beginn der Ausatmungsphase das Ventil 16, und der Druck im Patientenkreis fällt auf den Wert p zurück, und der Druck im Speicher steigt wieder auf den Wert P.

Im Diagramm der Fig. 7 erkennt man auch, daß die Größe des Druckes im Speicher im Hauptteil des Zyklus unter dem Druck im Patientenkreis liegt. Fig. 8 veranschaulicht eine Ausführungsform des Beatmungsgerätes gemäß dem der Fig. 5, in welchem die Elektroventile 15 und 16 durch die pneumatischen Ventile 15′ und 16′ ersetzt sind, die ihrerseits durch Elektroventile 115 und 116 gesteuert werden.

Die Umgebungsluft wird durch einen von einem Motor 40 angetriebenen Kompressor 41 komprimiert, wodurch eine bewegliche Gruppe geschaffen ist. Das Manometer 42 zeigt den Druck im Patientenkreis an.

In der Leitung 85 ist mit 81 ein ganz zu öffnender oder ganz zu schließender Schließhahn bezeichnet, um einen Nebelerzeuger 82 zu bedienen. Ein Elektroventil 83 kann während der Einatmungsphase offen sein (und also die Nebelerzeugung ermöglichen) und während der Ausatmungsphase geschlossen sein. Gegebenenfalls kann das Elektroventil 83 einen Zweig 87 aufweisen, der dafür vorgesehen ist, während der Ausatmungsphase die Leitung 85 mit dem Arm 25 zwischen der Rückschlagklappe 28 und dem Speicher 20 zu verbinden. Mit 84 ist eine Speiseleitung für reinen Sauerstoff oder an Sauerstoff angereicherte Luft dargestellt, welche im Ansaugteil der Venturi-Düse einmündet, um im Bedarfsfalle die vom Patienten eingeatmete Luft mit Sauerstoff anzureichern, und die Leitung 84 weist ein ganz zu öffnendes oder zu schließendes Ventil 86 auf.

Fig. 9 bezieht sich auf eine Variante der Ausführungsform des Beatmungsgerätes gemäß der Erfindung, in welcher der Einatmungszweig 11 eine Venturi-Düse 30 aufweist, wonach gilt:

• - Der Injektor oder Einspritzer 32 ist mit dem Generator für komprimiertes Gas verbunden,
• - der zusammenlaufende Teil 30 ist mit dem Speicher über den die Rückschlagklappe 28 aufweisenden Zweig 25 verbunden,
• - der auseinanderlaufende Teil 33 ist mit dem Speicher 20 über den Zweig 26 verbunden, welcher einen Druckabfall aufweist, der mindestens gleich dem maximalen Einatmungsdruck während der Einatmungsphase und Null während der Ausatmungsphase ist.

Das Elektroventil 15 ist ein Dreiwege-Elektroventil, das während der Einatmungsphase den Injektor 32 mit der Leitung 11 verbindet und während der Ausatmungsphase der Injektor 32 mit der Leitung 26 verbindet.

Fig. 10 ist eine ins Einzelne gehende Darstellung des Beatmungsgerätes der Fig. 9 mit anderen als den schon erwähnten Elementen in der Leitung 11 des Patienten, nämlich einem bakteriologischen Filter 201, einem Luftzugabeventil 202, einer Befeuchtungskaskade 203 und einem ganz zu öffnenden oder ganz zu schließenden Nebelerzeuger 82. Mit 17 ist der elektronische Steuerblock bezeichnet.

Die Vorrichtungen nach den Fig. 3, 5, 8 und 9 sind insofern gleich, als der Speicher 20 die Rolle eines automatischen, mechanischen Integrators spielt. Wenn in der Praxis während der Einatmungsphase die Pumpwirkung der Venturi-Düse 30 zur Entleerung des Speichers 20 nicht leistungsstark genug ist, d. h. wenn während der Ausatmungsphase mehr Gas eintritt als während der Einatmungsphase von dort austritt, steigt das im Speicher 20 enthaltende Gasvolumen an, und folglich steigt dort auch der Druck an. Der Speicher 20 speichert somit Energie. In einem dank dieser gespeicherten Energie und der Pumpwirkung der Venturi-Düse stabilisierten Vorrichtung strömt während der Einatmungsphase aus dem Speicher 20 die gleiche Menge Gas aus während der vorhergehenden Ausatmungsphase Gas dorthin eingetreten ist.

Das Energieniveau im Speicher 20 ist im wesentlichen eine Funktion von:

• - Den Widerständen, die man im Patientenatmungssystem antrifft (Lungenanpassungsfähigkeit);
• - der Ventilation oder Belüftung pro Minute;
• - Atmungsfrequenz (Zyklen/Minute);
• - Verhältnis der Einatmungs- zur Ausatmungszeit ;
• - den Funktionsbedingungen des Atemgerätes:
  • - Druckverlust in den unterschiedlichen Elementen, insbesondere den Ventilen, Klappen und Kreisen,
  • - Ansaugeigenschaft der Venturi-Düse.

Claims (8)

1. Beatmungsgerät mit einem Patientenkreis (10), von welchem ein Einatmungszweig (11) ausgeht, der über ein Einatmungsventil (15) mit einem Erzeuger für Atemgas und über einen Anschlußkreis (21) mit einem Behälter (20) verbunden ist, wobei ein Ausatmungszweig (12) über ein Ausatmungsventil (16) nach außen mündet, das abwechselnde Öffnen und Schließen dieser Ventile mittels einer Steuervorrichtung (17) eine Ein- und Ausatmungsphasenfolge bestimmen, von denen die Einatmungsphase durch das Öffnen des Einatmungsventils (15) beginnt, wobei das Ausatmungsventil (16) dann geschlossen ist, und die Ausatmungsphase durch das Öffnen des Ausatmungsventils (16) beginnt, wobei das Einatmungsventil (15) dann geschlossen ist und wobei der Anschlußkreis (21) zwischen dem Einatmungsventil (15) und dem Erzeuger für Atemgas (13) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkreis (21) aus zwei parallel angeordneten Armen (25-26) besteht, deren einer Arm (26) einen Druckverlust (27) vorsieht, dessen Größe mindestens gleich dem maximalen Einatmungsdruck im Sinne Einatmungszweig-Behälter ist, und der andere Arm (25) mit einem Rückschlagventil (28) versehen ist, welches den Gasumlauf im Sinne Einatmungszweig-Behälter unterbindet, und daß der Behälter (20) einen Atemgasspeicher (20) derart bildet, daß während des Endteils der Einatmungsphase der Druck im Speicher (20) unter dem Druck im Patientenkreislauf (10) bleibt (Fig. 3).

2. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) zum Schließen des Einatmungsventils (15) vor dem Ende der Einatmungsphase vorgesehen ist, während dabei das Ausatmungsventil (16) geschlossen ist (Fig. 3).

3. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einatmungszweig (11) eine Venturi-Vorrichtung (31) aufweist, deren Injektor (32) mit dem Erzeuger für komprimiertes Gas und deren zusammenlaufender Teil (30) mit dem Speicher (20) durch den Anschlußkreis (21) verbunden sind (Fig. 5 und 8).

4. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das konvergierende Teil (30) der Venturi-Vorrichtung (31) mit dem Speicher (20) durch den anderen Arm (25) verbunden ist, welcher das Rückschlagventil (28) aufweist, und daß das divergierende Teil (33) der Venturi-Vorrichtung (31) ebenfalls mit dem Speicher über den ersten Arm (26) verbunden ist, der einen Druckverlust (27) mindestens gleich dem maximalen Einatmungsdruck während der Einatmungsphase und gleich Null während der Ausatmungsphase schafft (Fig. 10).

5. Beatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein Balg (22) ist, welcher mit einem elastischen Rückholorgan (23) versehen ist, welches den Balg (22) zusammenzudrücken versucht (Fig. 5).

6. Beatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausatmungs- und Einatmungsventile pneumatische Ventile (16′) und (15′) sind, welche durch Elektroventile (115-116) gesteuert sind, die ihrerseits von der Steuervorrichtung (17) gesteuert sind (Fig. 8, 10).

7. Beatmungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Nebelerzeuger aufweist, der mit dem Einatmungszweig (11) über ein Ventil (83) verbunden ist, welches den Nebelerzeuger (82) mit einem Erzeuger für komprimiertes Gas (41) während der Einatmungsphase verbindet (Fig. 10).

8. Beatmungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen zweiten Einatmungszweig (84) aufweist, welcher einerseits über ein Ventil (86) mit einer Sauerstoffquelle und andererseits mit dem Injektor (32) der Venturi-Vorrichtung verbunden ist (Fig. 10).