DE2746924A1

DE2746924A1 - Beatmungsgeraet

Info

Publication number: DE2746924A1
Application number: DE19772746924
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Hartwig; Erik Dr Ing Schwanbom; Detlef Ing Grad Warnow
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1977-10-19
Filing date: 1977-10-19
Publication date: 1979-04-26
Also published as: NL7807874A; JPS5468095A; NL181907C; JPS6040305B2; DE2746924C2; US4211221A; IT1161408B; SE434597B; FR2406436A1; IT7809618A0; CH635246A5; NL181907B; FR2406436B1; GB2007101A; SE7810852L; BR7806428A; GB2007101B

Description

Drägerwerk Aktiengesellschaft Molslinqer Allee 53-55, 2400 Lübeck

Beatmungsgerät

Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Es ist eine Vielzahl von Beatmungsgeräten bekannt, von denen einige für spezielle Krankheiten ausgelegt sind, während ein größerer Teil eine Vielzahl von Betriebsarten zur Anpassung an unterschiedliche physiologische Erfordernisse ermöglicht .

Z.B. bedürfen vital gefährdete Früh- oder Neugeborene zunächst einer intermittierenden Positivdruckbeatmung (IPPV), meistens kombiniert mit einem Endausatmungsüberdruck (PEEP). Nach einer Erholungsphase der Thoraxmuskulatur und beginnender Normalisierung der Blutgaswerte kann bei Spontanatmung Atemgas mit der notwendigen Sauerstoffkonzentration, gegebenenfalls bei kontinuierlich positivem Druck (CPAP), gegeben werden. Beatmungspatienten unterliegen nach einer durchgeführten Langzeitbeatmung oft einer Gewöhnung, aus der sie ohne apparative Hilfe nur zu einer ungenügenden Eigenatmung zurückkehren können. Zur Entwöhnung erfolgt eine Beatmung jeweils nur nach einer gewissen Anzahl von spontan geatmeten Atemzyklen. Die Anzahl der dem Patienten aufgezwungenen Beatmungszyklen wird dann langsam verringert, bis der Patient wieder in der Lage ist, selbst zu atmen; das ist IMV.

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Es muß sichergestellt sein, daß die Beatmung mit dem Beatmungsgerät, also jede Zwangsatmung, erst dann begonnen wird, wenn der Patient mit der Ausatmung den Atemzyklus abgeschlossen hat, die Ausatmung des Patienten also nicht unterbrochen wird. Dieses Beatmungsverfahren wird als synchronisierte intermittierende Zwangsbeatmung, abgekürzt SIMV, bezeichnet.

Es ist ein druckgasbetriebenes Beatmungsgerät bekannt, mit dem sich die normalen Beatmungsverfahren, darunter auch das IMV-Verfahren, anwenden lassen. Die Zuschaltung des Atemgases erfolgt mittels eines Kolbenventils, das von einem fluidischen Flipflop angesteuert wird. Das IMV-Verfahren wird mittels eines Taktgebers gesteuert. Dabei wird der Steuerimpuls immer dann von dem Flipflop angenommen und zur Umsteuerung des Kolbenventils benutzt, wenn er gerade mit einer Einatemphase des Patienten übereinstimmt. Die Einatmung wird dann also durch die zusätzliche Atemgaszuführung unterstützt. Wenn der Steuerimpuls des Taktgebers jedoch in eine Ausatemphase des Patienten fällt, dann schaltet er zurück und beginnt eine neue Taktphase. Der Flipflop selbst zeigt dabei keine Wirkung. Die Synchronisation zum IMV-Verfahren erfolgt also nur mit dem zufälligen Übereinstimmen des Steuerimpulses mit der Einatemphase. Wenn dies nicht der Fall ist, dann geht der für die Entwöhnung vorgesehene aufzuzwingende Atemzug verloren. Der Taktgeber beginnt dann mit einer neuen Phase, fängt also neu an. (US-PS 39 76 065).

In einem weiteren bekannten Beatmungsgerät wird die Zufuhr der Luft zum Patienten auch durch eine Flipflopschaltung gesteuert. Durch einen Ausatmungs-Zeitgeber und eine Patienten-Trigger-Schaltung wird die Flipflopschaltung in ihre Stellung für den Einatemhalbzyklus geschaltet, durch einen

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Einatmungs-Zeitgeber, eine Druckgrenzen-Trigger-Schaltung und einen Volumengrenzensensor in ihre Stellung für den Ausatemhalbzyklus. Während des Einatemhalbzyklus sind ein Leistungsventil für die Luftzufuhr zum Patienten geöffnet und ein Ausatmungsventil verschlossen, während des Ausatemhalbzyklus ist es umgekehrt.

Während der Beatmung nach dem SIMV-Verfahren wird dem Ausatmungs-Zeitgeber eine Zeiteinrichtung vorgeschaltet, mit der eine Zeitverlängerung seiner Schaltzeit, also der Ausatemzeit, erreicht wird. Außerdem wird eine mit dem Ausatmungs-Zeitgeber verknüpfte Steuerschaltung aktiviert. Sie schaltet den Einatmungs-Zeitgeber ab, setzt den Ausatmungs-Zeitgeber zurück, verschließt das Ausatmungsventil während des gesteuerten Einatemhalbzyklus und hält es während aller anderen Atmungen geöffnet und schaltet eine Verzögerungseinrichtung, angeordnet zwischen dem Ausgang des Ausatmungs-Zeitgebers und dem Eingang der Flipflopschaltung, ein. Das SiMV-Verfahren läuft wie folgt ab: 3ei Umschalten der Flipflopschaltung auf den Ausatemhalbzyklus wird die Steuerschaltung angesteuert. Sie öffnet das Ausatmungsventil und startet den zeitverlängerten Ausatmungs-Zeitgeber. Der Patient kann während dieser Phase in Spontanatmung bei geöffnetem Ausatmungsventil sowohl ausatmen als auch mittels der Patienten-Trigger-Schaltung einatmen. Nach Ablauf der verlängerten Ausatemphase gibt der Ausatmungs-Zeitgeber ein Signal an die Verzögerungseinrichtung, in der es etwa 4 Sekunden verzögert wird. Ein während dieser Verzögerung von 4 Sekunden eintreffendes Trigger-Signal des Patienten oder bei dessen Ausbleiben das Signal aus der Verzögerungseinrichtung schalten die Flipflopschaltung auf den Einatemhalbzyklus.

Zugleich verschließt die Steuerschaltung das Ausatmungs-

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ventil und steuert den Ausatmungs-Zeitgeber zurück. Der Patient wird über das geöffnete Leistungsventil beatmet, bis ein Signal des Volumengrenzensensors oder der Druckgrenzen-Triggerschaltung die Flipflopschaltung wieder auf den Ausatemhalbzyklus umschaltet. Dann beginnt der Funktionsablauf erneut. Die 4 Sekunden Verzögerung soll die Synchronisation der zwangsweisen Beatmung mit der leergeatmeten Lunge sicherstellen. Für das Trigger-Signal

ist dies nicht nötig, beim Ansaugen durch den Patienten zum Einatmen ist die Lunge leer. Nachteil dieses bekannten Gerätes ist der komplizierte Schaltungsaufbau, der für die SIMV-Beatmung die Zuschaltung einer Zeitverlängerungseinrichtung und der Verzögerungseinrichtung für die 4 Sekunden verlangt. (DT-OS 26 37 366).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beatmung mit dem Beatmungsgerät so zu steuern, daß sie nur nach voller Ausatmung, wie es das SIMV-Verfahren verlangt, einsetzen kann. Das Gerät soll trotzdem in seinem Aufbau einfach und übersehbar bleiben.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemMß den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2.

Es liegt eine wirkliche Synchronisation vor. Die Beatmung, gesteuert durch die pneumatische Zeitsteuergruppe für die Einatemphase des Zeitsteuersystems selbst^ setzt absolut sicher erst nach voll abgelaufener Ausatemphase ein, weil die Ansteuerung immer nur durch das Zeitsteuersystem selbst erfolgt. Das Zeitsteuersystem ist wMhrend der Spontanatmung des Patienten abgeschaltet, es wird erst nach Ablauf der gewünschten Zeit für die Spontanatmung durch den Zeigeber eingeschaltet. Eine einfache Drossel in der Zeitsteuergruppe für die Ausatmung des

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Zeitsteuersystems stellt sicher, daß mit der Ausatemphase begonnen wird. Die maximale Zeit bis zum Beginn der Beatmung ist damit maximal eine Ausatemphase. Für den Fall, daß der Patient sich selbst gerade in einer Ausatemphase befindet, kann er durch das ganz normal darauf folgende Einatmen über die Trigger-Schaltung das Zeitsteuersystem in Gang setzen und dabei die normal anspringende Ausatemphase abbrechen und sofort mit der Einatemphase beginnen. Mit den einfach arbeitenden, abhängigen Steuerungen Zeitsteuersystem - Zeitgeber Trigger wird eine synchrone Beatmung nach den jeweiligen Spontanatemzeiten sichergestellt. Der Patient wird sofort beatmet, ein Aufblähen der Lunge beim Einsetzen der Beatmung, bevor die Lunge voll ausgeatmet ist, ist nicht möglich.

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 3 bis 6. Sie zeigen den einfachen Aufbau der Patienten-Trigger-Schaltung und des Zeitgebers für die Spontanatmung. Die Lösungen erfolgen mit pneumatischen Bauelementen, die aus dem Beatmungsgasvorrat versorgt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild des BeatmungsgerStes mit dem Zeitgeber;

Fig. 2 die Schaltung des SIMV-Verfahrens;

Fig. 3 die Schaltung des Zeitgebers und des Atemgasschaltventils;

Fig. 4 den Trigger.

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Im Blockschaltbild, Fig. 1, sind die Funktionsgruppen des Beatmungsgerätes miteinander verknüpft dargestellt. Über den Druckgasanschluß 1 gelangt Beatmunqsgas zum Hauptschalter 2 und zum Hauptdruckminderer 3, der den Betriebsdruck ρ im Gerät herstellt. Über die Leitung 64 werden alle Steuerungen mit Druckgas versorgt; es sind dies das Zeitsteuersystem 5 mit Vorsteuerventil 18 und Wahlschalter 19, der Zeitgeber 6 mit dem Atemgasschaltventil 65 und der Trigger 7. Über die Leitung 8 fließt das Beatmungsgas zum Hauptventil 9, das im Takt Einatmung / Ausatmung von dem Zeitsteuersystem 5 angesteuert wird. Das Regelelement 11 in der Leitung 10 regelt die 3eatmungsgasmenge, die zur internen Gasmischung 12 fließt und dann über die Leitung 13 zur Atemgasmessung 14 gelangt und von dort zum symbolisch dargestellten Patienten IS. An die Leitung 13 angeschlossen ist der Block "Sicherheit" 16, der ein Druckbegrenzungsventil, ein Zusatzluftventil oder ähnliches enthalten kann. Die Ausatmung des Patienten erfolgt über die Atemgasmessung 14 und den 31ock "Ausatmung" 17.

Die Fig. 2 zeigt den Aufbau des Beatmungsgerätes unter besonderer Berücksichtigung des SIMV-Verfahrens. Der Hauptdruckminderer 3 reduziert den Versorgungsdruck des Beatmungsgases auf den Betriebsdruck p, mit dem über die Leitung 8 das Hauptventil 9 und über die Leitung 64 das Zeitsteuersystem 5 versorgt wird. Vor dem Zeitsteuersystem 5 liegt das Vorsteuerventil 18, das von dem Wahlschalter 19 gesteuert wird. In der Stellung SIMV ist die Leitung 20 vom Zeitgeber 6 mit dem Vorsteuerventil verbunden, in der Stellung IPPV getrennt.

Das Zeitsteuersystem 5 aus pneumatischen Bauelementen bis 33 ist über die Leitung 34 mit dem Vorsteuerventil

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verbunden. Über die Leitung 34 ist es druckversorgt, qeregelt wird es durch das Zeitregelventil 21 in der Leitung 34. Die Regelung erfolgt über zwei RC-Glieder, wobei das R mit dem Zeitregelventil 21 und das C wechselweise aus den Volumen V> 23 bzw. Vp 29 gebildet ist. Die wechselweise Füllung der Volumen V^ 23 und V- 29 erfolgt durch entsprechende Ansteuerung der Schaltelemente 22 und 28. Die Funktion ist die folgende: Bei nicht vorhandener Ansteuerung des Vorsteuerventils 18 über die Leitung 20 (O-Signal) gelangt von der Leitung 64 Druckgas zum Zeitregelventil 21. Gleichzeitig werden über die Leitungen 4 alle Schaltelemente des Zeitsteuersystems 5 mit Druckgas versorgt. Über die Leitung 34 fließt die dosierte Druckgasmenge zum Schaltelement 22 und von dort über die Leitung 35 zum Volumen V^ 23. Der Druckanstieg im Volumen V^ 23 entsteht über die Leitung 36 gleichzeitig im Schaltelement 24. Das Schaltelement ist bereits über die Leitung 4 mit dem Gasdruck ρ beaufschlagt und steuert damit über die Leitung 37 das Schaltelement 25 so an, daß der Durchgang von der Leitung 4 zur Leitung 38 gesperrt ist. Erreicht der Druckanstieg im Volumen V^ 23 80% des Betriebsdruckes ρ (0,8 ρ), dann steuert das Schaltelement 24 um, so daß der Durchgang von der Leitung 4 zur Leitung 37 gesperrt ist und damit in dem Schaltelement 25 der Durchgang von der Leitung 4 zu der Leitung 38 frei ist. Über das 1. ODER-Element 26 und die Leitung 39 erfolgt die Ansteuerung des 1. Endelementes 27. Damit erhält die Leitung 4 einen Durchgang zur Leitung 40. Die Endelemente 27 und 33 sind so miteinander verknüpft, daß sie einen bistabilen Speicher bilden. Ein 1-Signal (1-Signal «= Betriebsdruck p) in der Leitung 40 des 1. Endelementes 27 steuert das 2. Endelement 33 so an, daß die Leitung 41 ein 0-Signal hat. Dieses 1-Signal in

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der Leitung 40 liegt gleichzeitig am Schaltelement 22 an und sperrt den Durchgang von der Leitung 34 zur Leitung 35, über die Leitung 35 wird das Volumen V₁ 23 zur Atmosphäre 42 entlüftet. Das 1-Signal in der Leitung beaufschlagt gleichzeitig das Schaltelement 28, so daß die Leitung 34 mit der Leitung 43 verbunden und damit dann das Volumen V» 29 gefüllt wird. Damit läuft in den Bauelementen 28 bis 33 für die Ausatemphase der identische Vorgang wie in den Bauelementen 22 bis 27 für die Einatemphase ab. Wird dann das 2. Endelement 33 so durchgesteuert, daß ein 1-Signal in der Leitung 41 anliegt, dann wird damit das 1. Endelement 27 so angesteuert, daß die Leitung 40 ein O-Signal hat. Die 0/1-Signa-Ie in den Leiturgen40 und 41 steuern den Takt Einatmung / Ausatmung. Das Zeitverhältnis Einatmung zu Ausatmung wird durch das Verhältnis Volumen V^ 23 zu Volumen V_ bestimmt, die Häufigkeit der Takte Einatmung zu Ausatmung durch die Einstellung des Zeitregelventils 21.

Das Hauptventil 9 wird vom 1-Signal in der Leitung 41 auf Durchgang geschaltet, wonach der Patient mit Beatmungsgas versorgt wird. Ein 1-Signal in der Leitung 40 hingegen verschließt das Hauptventil 9, so daß der Patient kein Beatmungsgas mehr erhält und dann mit der Ausatmung beginnen kann. Die Ausatmung erfolgt über das Rückschlagventil 44, das Ausatemgasmeßgerät 45 und das Ausatemventil 46 in die Atmosphäre 42. Angesteuert wird das Ausatemventil 46 vom Vorsteuerventil 47, das ebenfalls von den 0/1-Signalen in den Leitungen 40, 41 geschaltet wird. Wenn während der Einatmung ein 1-Signal auf der Leitung 41 liegt und damit Beatmungsgas über das Hauptventil zum Patienten fließt, ist gleichzeitig über das 1-Signal das Ausatemventil über das Vorsteuerventil 47 und den Hinterdruck des Druckminderers 48 über die Leitung 49 zugesteuert.

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In der Ausatemphase liegt ein 1-Signal auf der Leitung 40, so daß der Durchgang von der Leitung 49 zum Ausatemventil 46 gesperrt ist; dafür ist der Durchgang von der Leitung 50 zum Ausatemventil 46 frei. Die Leitung 50 wird über die Drossel 51 aus der Leitung 64 mit Druckgas versorgt. Der Gasdruck in der Leitung 50 wird zur Einstellung eines gewünschten Ausatemwiderstandes mit dem PEEP-Ventil 52 geregelt. Es sind dabei Widerstände zwischen 0 bis 30 mbar möglich.

Mit dem Zeitgeber 6 wird die Patientenspontanatmung gesteuert und gleichzeitig in einstellbaren Zeitintervallen jeweils eine Zwangsbeatmung herbeigeführt. Während der Spontanatemphase, in der der Patient selbst atmet, liegt auf der Leitung 20 ein 1-Slgnal, mit dem das Vorsteuerventil 18 so angesteuert ist, daß der Durchgang von der Leitung 64 zum Zeitregelventil 21 gesperrt ist. Damit imt die Beatmung über das Zeitsteuersystem 5 und damit die Zwangsbeatmung abgeschaltet. Nach Ablauf der Zeitspanne für die Spontanatmung hat die Leitung 20 ein 0-Signal, und damit ist im Vorsteuerventil 18 der Durchgang von der Leitung 64 zur Leitung 4 und zum Zeitregelventil 21 wieder hergestellt. Die Drossel 56 in der Leitung 4 zum 2. Endelement 33 führt dazu, daß die Durchsteuerung im 1. Endelement 27 schneller vollzogen wird, so daß die Leitung 40 eher ein 1-Signal hat als die Leitung 41 und damit über die Ansteuerung des 2. Endelementes 33 in der Leitung 41 ein 0-Signal erzeugt. Es ist damit sichergestellt, daß das Zeitsteuersystem immer mit der Ausatemphase beginnt. In der Zeitspanne der Ausatmung kann der Patient entweder über den Trigger 7, über die Leitung 57, sofort die Auslösung einer Beatmungsphase herbeiführen, oder das Zeitsteuersystem übernimmt selbst nach Ablauf der Ausatemphase, bestimmt

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durch das Volumen V- 29, nach Umschaltung auf die Einatemphase die Beatmung. Nach 3eendigung einer Beatmungsphase, also einer Einatmung, beginnt das Zeitsteuersystem 5 auf Ausatmung umzuschalten, wobei gleichzeitig auch in der Leitung 39 ein 1-Signal gebildet wird, das dann über die Leitung 58 (Fig. 3) über das ODER-Element 59 zur Umsteuerung des Schaltelementes 60 verwendet wird, wodurch die Spontanatmung wieder freigegeben wird. Dabei hat die Leitung 61 ein 1-Signal und steuert das Schaltventil 62 so durch, daß ein Durchgang von der Leitung 64 zu der Leitung 63 besteht, über die Leitung 63 wird das lungenautomatische Atemgasschaltventil 65 mit 3eatmungscas versorgt. Es gibt über die Leitung 57 an den Patienten Beatmunqsqas ab, wenn eine Druckdifferenz zwischen den Leitungen 57 und 66 besteht. Diese Druckdifferenz tritt beim Ansaugen - Triggern - des Patienten am Rückschlagventil 44 auf, d.h. es liegt in der Leitung 57 ein geringerer Druck als in der Leitung 66 vor. Die Membran 67 bewegt das Dichtelement mit Hebel 68, so daß Beatmungsgas von der Leitung in die Leitung 57 fließen kann. Das 1-Signal in der Leitung 61 steuert außerdem das Schaltelement 69 so an, daß das im Zeitregelventil 70 dosierte Druckgas aus der Leitung 64 Durchgang zum Volumen V- 71 erhält. Damit beginnt die Zeitspanne für die Spontanatmung. Der Ablauf der Zeitsteuerung in den Schaltelementen 72, 73 und 74 ist identisch mit dem in den Schaltelementen 24, 25 und 27. Liegt nach dem Druckaufbau von 0,8 ρ im Volumen V^ 71 und entsprechender Durchsteuerung der Schaltelemente ein 1-Signal in der Leitung 75 vor, so steuert dieses das Schaltventil 62 zu, so daß der Durchgang von der Leitung 64 zur Leitung 63 unterbrochen und damit die Zeitspanne für die Spontanatmung beendet ist. Gleichzeitig wird der Durchgang vom Zeitregelventil 70 zum Volumen V- 71 gesperrt. Das Volumen V, 71 entlüftet nach

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rückwärts. Ebenso sperrt das 1-Signal in der Leitung 75 das Schaltelement 60. Die Leitung 61 hat damit ein 0-Signal, wie auch die Leitung 20. Damit ist das Zeitsteuersystem 5 wieder freigegeben.

Um zu verhindern, daß in dem Schaltelement 25 die Leitung 4 sofort einen Durchgang zur Leitung 38, dem 1. ODER-Element 26, der Leitung 39 und damit zur Leitung 58 bekommt, und dann der Zeitgeber 6 über die Leitung 20 sofort wieder das Zeitsteuersystem 5 abschaltet, bevor über die Leitung 37 der Durchgang des Schaltelementes 25 gesperrt wird, ist in den Zugang von der Leitung 4 zum Schaltelement 25 eine Zeitverzögerung 76 eingebaut.

Der Zeitgeber 6 besitzt mit dem Schalter 77 eine Umschaltmöglichkeit vom SIMV-Verfahren auf das CPAP-Verfahren.

Die wesentlichen Bauteile des in Fig. 4 dargestellten Triggers 7 sind der Druckschalter 79 und das Entlüftungsventil 84. Der Druckschalter 79 besitzt als schaltendes Element eine Schaltmembran 80 zwischen zwei in sich abgedichteten Druckkammern 81, 82. Die Druckkammer 81 ist über die Leitung 57 mit dem Patienten 15 verbunden, die Druckkammer 82 über die Leitung 83 mit dem Entlüftungsventil 84. Das Entlüftungsventil 84 erhält während der Einatemphase ein 1-Signal über die angeschlossene Leitung 41. Es wird damit so gesteuert, daß die Leitung 83 in dieser Atemphase zur Atmosphäre 42 entlüftet wird.

Während der Ausatemphase erhält das Entlüftungsventil 84 über die angeschlossene Leitung 40 ein 1-Signal. Mit diesem ist die Leitung 83 mit der Leitung 66 verbunden. Damit kann die beim Triggern am Rückschlagventil 44 auftre-

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tende Druckdifferenz über die Leitung 57 und die Verbindung der Leitungen 66, 83 zu den Druckkammern 81 und 82 weitergegeben werden.

Die Bewegung der Schaltmembran 80 bei einer Druckdifferenz in den Druckkammern 81 und 82 wird über die Führung 85 auf den Hebel 86 übertragen. Der Hebel 86 ist drehbar in dem Lager 87 gelagert. Auf die Führung 85 legt sich die Federführung 88 lose auf, die auf der Seite der Bewegungsrichtung zur Schaltmembran 80 durch einen Anschlag im GehSuse 89 fixiert ist und zur entgegengesetzten Seite mittels der Feder 90 abgestützt ist. Die Feder 90 ist begrenzt durch den axial verstellbaren und gegenüber dem GehSuse 89 mittels des Dichtringes 92 abgedichteten Kolben 91. Die Verstellung des Kolbens 91 erfolgt durch eine Drehbewegung des mit Gewinde versehenen Stellteils 93.

Beim Triggern (Ansaugen) durch den Patienten erzeugt die an der Schaltmembran 80 entstehende Druckdifferenz eine Bewegung der Schaltmembran 80 in Richtung zur Druckkammer 81. Die mit der Schaltmembran 80 gekoppelte Führung 85 überträgt die Bewegung auf den Hebel 86, der entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt wird. Dabei gelangt der andere Hebelarm des Hebels 86 in den Schaltbereich der Strahldüse 94. Es erfolgt eine Unterbrechung des Gasstrahls, der aus der Leitung 4 über die Drossel 95, über die Strahldüse 94 in die Leitung 96 führt. Diese Unterbrechung äußert sich in einer Druckänderung, die in dem pneumatischen Verstärker 97 zu einem 1-Signal in der Leitung 98, die zum 2. ODER-Element 32 führt, umgesetzt wird, über die Ansteuerung des 2. Endelementes 33 wird damit in der Leitung 41 ein 1-Signal erzeugt, mit dem eine Beatmung des Patienten ausgelöst

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wird. Ein damit erfolgender Druckanstieg in der Leitung 13 und damit auch in den Leitungen 57 und 66, nicht jedoch in der Leitung 83, führt zur Druckerhöhung in der Druckkammer 81. Mit einer daraus auf die Schaltmembran resultierenden Kraft, die größer ist als die Gegenkraft aus der Feder 90, bewegt sich die Führung 85 so, daß der Hebel 86 zu einer Bewegung im Uhrzeigersinn veranlaßt wird. Mit dieser Bewegung wird der Mikroschalter 99 geschaltet, der dann ein 1-Signal in der Leitung 100 erzeugt, die an das 1. ODER-Element 26 angeschlossen ist. Mit der Durchsteuerung des 1. ODER-Elementes 26 über die Leitung 39 zum 1. Endelement 27 entsteht in der Leitung ein 1-Signal. Mit diesem Signal wird die Ausatemphase eingeleitet.

Aus dem oben Beschriebenen ist erkennbar, daß nach der mit dem Trigger eingeleiteten Beatmung bereits nach einem Atemzug die Ausatemphase eingeleitet wird, und zwar nach Erreichung eines am Stellteil 93 einstellbaren gewünschten Beatmungsdructes. Ohne Trigger wird die Ausatemphase nach dem Ablauf der im Zeitregelventil 21 eingestellten Einatemphase beendet.

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Claims

Patentansprüche

Beatmungsgerät mit Einrichtungen zur Zuführung des Beatmungsgases nach dem SIMV-Verfahren durch Steuerung der Beatmung mittels eines aus logischen Bauelementen aufgebauten Zeitsteuersystems für die Ein- und Ausatemphase und der Zeitspanne für die Spontanatmung durch einen Zeitgeber, sowie einer Patienten-Trigger-Schaltung zur Auslösung der Einatemphase, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Spontanatmung abgeschaltete Zeitsteuersystem (5) nach Ansteuerung durch den Zeitgeber (6) die 3eatmung mit der Ausatemphase, die durch den Trigger (7) beendet werden kann, beginnt und nach der anschließenden Einatemphase wieder abgeschaltet wird.

Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitsteuersystem (5) druckversorgt aus einem Zweig zur Steuerung der Einatemzeit mit pneumatischen Schaltelementen (22, 24, 25), einem Volumen V₁ (23), einem 1. ODER-Element (26) und einem 1. Endelement (27), sowie einem Zweig zur Steuerung der Ausatemzeit mit pneumatischen Schaltelementen (28, 30, 31), einem Volumen Vp (29), einem 2. ODER-Element (32) und einem 2. Endelement (33) besteht, wobei die beiden Endelemente (27, 33) verknüpft sind und dabei eine Drossel (56) in der Druckzuführung zum 2. Endelement (33) über Leitungen (40, 41) die Signale zur Steuerung der Ausatemphase auslöst.

3. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trigger (7), angesteuert über Leitungen (57, 66) vor und hinter einem Rückschlagventil (44) und den Leitungen (40, 41) aus dem Zeitsteu-

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ersystem (5) mit Leitungen (100, 98) rückwärts die ODER-Elemente (26, 32) durchsteuert und damit die Atemphasen auslöst.

4. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekonnzeichnet, daß der Trigger (7) einen Druckschalter (79) mit zwei Druckkammern (81, 82), die durch eine Schaltmembran (80) getrennt sind, und einem sich bei Druckänderungen in den Druckkammern (81, 82) in einem Lager (87) drehenden, dabei einen Mikroschalter (99) in der Leitung (100) zum 1. ODER-Element (26) und in dem Schaltbereich einer Strahldüse (94) in der Leitung (98) zum 2. ODER-Element (32) schaltenden Hebel (86) enthält.

5. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (79) mit der einen Druckkammer (81) an die Leitung (57) vor dem Rückschlagventil (44) und mit der anderen Druckkammer (82) über eine Leitung (83) über ein über die Leitungen (40, 41) gesteuertes Entlüftungsventil (84) an die Leitung (66) hinter dem Rückschlagventil (44) angeschlossen ist.

6. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (6) druckversorgt aus Schaltelementen (69, 72, 73, 74), einem Volumen V₃ (71) und einem phasengerecht aus dem Zeitsteuersystem angesteuerten und dieses nach Ablauf der Zeitspanne für die Spontanatmung wieder ansteuernden Schaltelement (60) besteht.

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