DE3119814C2 - HFJ-Beatmungsgerät mit einer steuerbaren Atemgasquelle und Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung - Google Patents

HFJ-Beatmungsgerät mit einer steuerbaren Atemgasquelle und Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung

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Abstract

Das Beatmungsgerät mit einer steuerbaren Atemgasquelle und Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung versorgt den Patienten während der Inspirationsphase mit hochfrequenten Gashochdruckimpulsen. Es speist über die steuerbare Atemgasquelle wenigstens eine Jet-Düse in einem Trachealtubus mit diesen Gashochdruckimpulsen. Zur Verbesserung der Wirksamkeit in der Exspirationsphase und insbesondere der CO ↓2-Elimination unter gleichzeitiger Vermeidung einer Behinderung spontaner Atemvorgänge, wie Hustenstöße, ist vorgesehen, daß der Trachealtubus wenigstens in der Exspirationsphase mit einer Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung verbunden ist, welche in beiden Atemphasen eine Verbindung des proximalen Tubusendes mit der Umgebungsatmosphäre herstellt. Das Beatmungsgerät ist bei atmungsgestörten Patienten verwendbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät mit einer über ein Steuergerät steuerbaren Atemgasquelle, welche mindestens eine im Bereich des distalen Endes eines Trachealtubus liegende )ct-Düse innerhalb der Inspirationsphase mit Gashochdrtickimpulseri speist, deren Folgefrequenz oberhalb der natürlichen Beaimungsfreouenz. insbesondere oberhalb von 300/min liegt, wobei das Steuergerät jeweils am Ende der Inspirationsphase auf die Exspirationsphase umschaltet und bei dem am proximalen Ende des Trachealtubus ein von der Umgebungsatmosphäre abweichender, vorgegebener Druckwert eingestellt werden kann.
Eine alternierende positive-negative Druckbeatmung (APB) kann mit verschiedenen bekannten Beatmungsgeräten durchgeführt werden. Je nach der Auswahl der positiven und negativen Beatmungsdrücke und oes Phascnzeitvcrhältnisses läßt sich der mittlere Beatmungsdruck im positiven oder negativen Bereich bzw. auf der Null-Linie halten.
Eine Vorrichtung zur alternierenden Druckbeatmung ist in der DE-PS 9 16 727 beschrieben. Mit Hilfe eines mit Atemgas gespeisten Injektors wird zunächst die Luft aus der Lunge abgesaugt, bis ein entsprechender Unterdruck erreicht wird. Dieser Unterdruck führt eine Umsteuerung der Injektorwirkung über Steuerventile derart herbei, daß nunmehr das aus dem Injektor kommende Gas bis zum Erreichen eines bestimmten Druckwertes in die Lunge eingepreßt wird. Die Umsteuerung zwischen den Atemphasen erfolgt mit Hilfe eines membrangesteuerten Ventils, dessen Bewegungsantrieb von der Druckdifferenz zwischen einem mit der Lunge in Verbindung stehenden Raum und der Umgebungsatmosphärc ausgeht.
Aus der DE-OS 29 47 659 ist ein Beatmungssystem mit einer von Patientenwerten über ein Steuergerät steuerbaren Atemgasquelle bekannt, welches mit einem Trachealtubus bzw. einem Insufflationskatheter mit Jet-Düse betrieben werden kann, wobei die Atemgasquelle bei HFJV-Betrieb (high frequency jet ventilation) Gashochdruckimpulse erzeugt, welche Atemimpulsreihen bilden und zur Exspiration dienende Pausen zwischen diesen Atemimpulsreihen frei lassen. Durch ein Verschlußclemcnt kann am proximalen Ende des Trachealtubus ein von der Umgcbungsaimosphäre abweichender, vorgegebener Druckwert eingestellt werden.
Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus. bei einem Beatmungsgerät für HFJV die Wirksamkeit in der r.xspirationsphasc zu verbessern und insbesondere eine vollständige Abatmung des erzeugten CO2 zu ermöglichen, wobei das Beatmungsgerät die spontane Atmung bzw. plötzliche Hustenstöße und dgl. möglichst wenig behindern soll. Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist vorgesehen, daß der Trachealtubus wenigstens in der Exspirationsphase mit einer Vorrichtung zur Unlerdruckcrzcugung verbunden ist, welche in beiden Atemphasen eine Verbindung des proximalen Tubusendes mit der Umgebungsatmosphäre herstellt. Der Vorteil eines solchen Bcatmungsgerätes liegt darin, daß die ireic Durchatmung jederzeit, d.h. in der Inspirationsund Exspirationsphase möglich ist und daß dadurch Hustenstößc direkt abgeleitet werden können, so daß Barotraumen vorgebeugt wird. Außerdem läßt sich durch den in der Exspirationsphase angelegten Unterdruck eine wesentliche Verbesserung der HFjV dadurch erreichen, daß das besonders bei hoher Stoffwcchselrate verstärkt anfallende CO2 durch die Erhöhung des Druckgefälles zwischen Alvcolarraum der Lunge und distalem Tubusende besser abgesaugt werden kann.
Obwohl der Trachealtubus wenigstens in der Exspiralionsphase mit der Vorrichtung zur Untcrdrucker/eugung verbunden sein soll, kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, diese Verbindung in der Inspiralions- und Exspirationsphase aufrechtzuerhalten. Die Wirksamkeit eines Hochfrcqucnzbeatmungsvcrfahrens ist vor allem durch die Möglichkeit zur Elimination des
Kohlendioxids aus der Lunge bestimmt In den terminaien Bronchienabschnitten erfolgt die Elimination von Kohlendioxid überwiegend durch Diffusion und wird damit von der Länge der Diffusionswege abhängig.
Durch Anlegen eines negativen Druckes in der Inspirations- und Exspirationsphase kann ein solcher Blähungszustand der Lunge erreicht werden, bei dem die Diffusionswege in erwünschter Weise verkürzt sind.
Die Höhe des mit der Vorrichtung erzeugten Unterdruckes kann zweckmäßig einstellbar sein. Vorteilhaft erscheint ferner eine solche Ausbildung, bei der das Steuergerät die Höhe des Unterdruckes nach der von der Atemgasquelle in Form der Gashochdruckimpulse abgegebenen Atemgasmenge derart steuert, daß einer höheren Atemgasmenge ein höherer Unterdruck entspricht Eine zweckmäßige Weiterbildung kann vorsehen, daß die Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung Unterdruckimpulse mit Folgefrequenzen von 1 O/min bis 1000/min erzeugt Die Dauer dieser Unterdruckimpulse kann vorteilhaft zwischen 1 ms und 250 nu liegen, wobei der Unterdruck etwa in einem Bereich zwischen 2 und 25 mbar festgelegt ist
Es erscheint zweckmäßig, die Unterdruckimpulse mit den Gashochdruckimpulsen durch das Steuergerät derart zu synchronisieren, daß sich jeweils an einen Gashochdruckimpuls bzw. an eine Serie solcher Impulse mindestens ein Unterdruckimpuls bzw. ebenfalls eine Serie von Unterdruckimpulsen anschließt.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung kann gegebenenfalls so aufgebaut sein, daß am proximalen Ende des Trachealtubus eine mit einer Servogasquelle gespeiste Venturi-Düse vorgesehen ist, deren Durchströmung den Unterdruck im Trachealtubus bestimmt Zweckmäßig ist die Venturi-Düse dabei in einem auf den Trachealtubus aufsteckbaren Zusatzteil angeordnet Der Querschnitt des Absauganschlusses und der Durchlaßquerschnitt der Venturi-Düse sollen dabei vorteilhaft wenigstens annähernd dem freien Querschnitt det Trachealtubus entsprechen.
Anstelle einer Venturi-Düse können zur Unterdruckerzeugung gegebenenfalls auch andere bekannte Vorrichtungen, beispielsweise injektorähnliche Düsenanordnungen, verwendet werden, welche ebenfalls mit einer Servogasquelle gespeist sind und ein freies Durchatmen ermöglichen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Beatmungsgerätes mit steuerbarer Atemgasquelle zur HFJV-Beatmung über einen Trachealtubus schematisch dargestellt.
Man erkennt einen Trachealtubus 1, in dessen Wandteil eine Zuführungsleitung 2 für das Beatmungsgas (Jet-Gas) eingeformt ist, die in eine einzige Jet-Düse 3 oder in für beide Lungenhälften getrennte jet-Düsen mündet. Zur Abdichtung gegenüber dem Brochialstamm ist an der Außenseite des Trachealtubus 1 eine aufblasbare Manschette 4 vorgesehen.
Auf einen konischen, proximalen Endteil 5 des Trachealtubus 1 ist ein Ansatzstück 6 aufgesteckt, dessen Durchtrittsflächen etwa dem freien Querschnitt des Trachealtubus 1 entsprechen. Durch eine Einschnürung w in der senkrecht zum Trachealtubus t liegenden Ausnehmung wird eine Venturi-Düse 7 gebildet.
Die gesteuerte Unterdruckerzeugung erfolgt dadurch, daß der Ventt'ri-Düse 7 über eine Scrvogasquelle gesteuert Druckgas zugeführt wird, so daß im Innenraum des Trachealtubus t ;in entsprechender Unterdruckauftritt.
In der Inspirationsphase wird das Beuimungsgas in Form von Gashochdruckimpulsen durch eine Jet-Gasquelle über die Zuführungsleitung 2 zur Jet-Düse 3 geliefert Das Steuergerät der Jet-Gasquelle und die Steuervorrichtung der Servogasquelle sind über eine Synchronisicrungsleitung 8 verbunden. Damit läßt sich erreichen, daß die Höhe des Unterdruckes an die Atemgasmenge angepaßt wird, bzw. daß einer Gruppe von Gashochdruckimpulsen jeweils ein entsprechender Unterdruckabschnitt der Exspirationsphase bzw. eine Serie von Unterdruckimpulsen synchron nachgeschaltet folgt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Beatmungsgerät mit einer über ein Steuergerät steuerbaren Atemgasquelle, weiche mindestens eine im Bereich des distalen Endes eines Trachealtubus liegende Jet-Düse innerhalb der Inspirationsphase mit Gashochdruckimpulsen speist deren Folgefrequenz oberhalb der natürlichen Beatmungsfrequenz, insbesondere oberhalb von 300/min liegt, wobei das Steuergerät jeweils am Ende der Inspirationsphase auf die Exspirationsphase umschaltet und bei dem am proximalen Ende des Trachealtubus ein von der Umgebungsatmosphäre abweichender, vorgegebener Druckwert eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Trachealtubus wenigstens in der Exspirationsphase mit einer Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung verbunden ist, welche in beiden Atemphasen eine Verbindung des proximalen Ttufmsendes mit der Umgebungsatmosphäre herstellt
2. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Höhe des mit der Vorrichtung erzeugten Unterdruckes einstellbar ist
3. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet daß dss Steuergerät die Höhe des Unterdrucks nach der von der Atcmgasquelie in Form der Gashochdruckimpulse abgegebenen Atemgasmenge derart steuert, daß einer höheren Atemgasmenge ein höherer Unterdruck entspricht.
4. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Unterdruck ausschließlich in der Exspirationsphase ingelegt wird.
5. Beatmungsgerät nach An· .yruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Unterdruck- i% erzeugung Unterdruckimpulse mit Folgefrequenzen von 1 O/min bis 1000/min erzeugt.
6. Beatmungsgerät nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckimpulse mit den Gashochdruckimpulsen durch das Steuergerät derart synchronisiert werden, daß sich jeweils an einen Gashochdruckimpuls bzw. eine Serie solcher Impulse mindestens ein Unterdruckimpuls anschließt.
7. Vorrichtung zur Unterdruckerzeugung mit einem Beatmungsgerät nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichne'., daß am proximalen Ende des Trachealtubus (1) eine mit einer Servogasquelle gespeiste Venturi-Düse (7) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Querschnitt des Absauganschlusses und der Durchlaßquerschnitt der Venturi-Düse (7) wenigstens annähernd dem freien Querschnitt des Trachealtubus (1) entsprechen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturi-Düse (7) in einem auf den is Trachealtubus (1) aufsteckbaren Ansatzstück (6) angeordnet ist.
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