DE3125055A1

DE3125055A1 - Steuerung fuer beatmungsgeraete

Info

Publication number: DE3125055A1
Application number: DE19813125055
Authority: DE
Inventors: Norbert Josef 8000 München Rapp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-06-26
Filing date: 1981-06-26
Publication date: 1983-01-27
Also published as: DE3125055C2

Description

Beschreibung zur Patentanmeldung
Steuerung für Beatmungsgeräte Die Erfindung betrifft eine pneumatische Steuerung für Beatmungsgeräte, insbesondere solche für assistierte und kontrollierte Beatmung von Patienten.
Es sind bereits viele Steuerungen bekannt, die alle den Nachteil haben, daß sie nur in großen Stückzahlen wirtschaftlich hergestellt werden können, In kleinen Stückzahlen aber zu aufwendig sind.
Das Prinzip, dem diese Erfindung zugrundeliegt, ist das Staudruckdüse-Prallplatte-?rinzip in Verbindung mit handelsüblichen Schaltelementen. Dieses Prinzip ist bereits in der DOS 195 16 37 beschrieben. Zur Verwirklichung dieses Prinzips waren bisher technisch aufwendige und teure pneumatische Verstärker notwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese an sich sehr gRte Steuerung noch weiter zu vereinfachen um das Gerät wirtschaftlicher zu machen, die Störanfälligkeit zu verringern; ferner Gewicht und Raum zu sparen.
Zur Erläuterung der Funktion wird ein Ausführungsbeispiel vorweg erklärt: Gerät zur assistierenden Beatmung: Der Patient triggert das Gerät an, indem er am Muedstuck 9 leicht ansaugt, Der dadurch entstehende Unterdruck überträgt sich über die Leitung 12 in die Druckkammer 14. Die Mem- Steuerung für Beatmungsgeräte bran 6, mit der je eine Prallplatte 15,16 verbunden ist, bewegt sich dadurch nach oben ( siehe Zeichnung ). Die Staudruckdüse 4 wird von der Prallplatte 15 angestoßen, Im Ruhezustand, also wenn die Prallplatte 15 noch nicht anstößt, läßt die Staudruckdüse 4 immer eine gewisse Luft/ Sauerstoffmenge ins Freie. Dieses Gas stammt aus der Drossel 2, die durch den Versorgungsanschluß io gespeist wird.
Im Ruhezustand herrscht in der Leitung z ein Druck, der gerade noch ( mit Sicherheit ) zu klein ist, um das bistabile 5/2 Wegeventil umzuschalten. Dies wird durch entsprechend gewählt Düsenbeiwerte der Drossel 2 und der Staudruckdüse 4 erreicht.
Wenn die Prallplatte an die Staudruckdüse 4 anstößt, kann aus dieser kein Gas mehr entweichen: Es staut sich ein Druck auf in der Leitung z . Dieser Druck schaltet das 5/2 Wegeventil um.
Jetzt besteht Durchgang zwischen dein Eingang 2 und dem Ausgang A., somit strömt Gas aus dem Versorgungsanschluß lo zum Injektor 7 und aus diesem über den Patienten-Atemschlauch 8 in die Lunge des Patienten.
Die Steuerleitung 11, die das Ausatemventil 13 steuert und das Patientenschlauchsystem ( unterhalb der beiden Pfeile in der Zeichnung ) sind nur zum besseren Verständnis erwähnt.
Wenn in der Lunge des Patienten der eingestellte Beatmungsdruck ( an der Staudruckdüse-Befestigung 17 einstellbar ) erreicht ist, wird die Membrane 6 nach unten gebläht, so Steuerung für Beatmungsgeräte daß die daran befestigte untere Prallplatte 16 auf die StauS druckdüse 5 drückt. Nach dem gleichen Prinzip wie bei der Staudruckdüse 4 staut sich auch hier ein Druck in der Leitung y auf, der das bistabile 5/2 Wegeventil 1 in die linke Schaltstellung schiebt. Der Atemluftstrom wif unterbrochen.
( Die Drossel 3 entspricht der Drossel 2 ).
Der Patient atmet jetzt über das Ausatemventil 13 aus.
Wenn er wieder einatmen will, saugt er leicht an und der einm gangs beschriebene Vorgang wiederholt sich.
Das Problem an den Steuerungen für Beatmungsgeräte ist die Forderung nach einer extrem hohen Trigger-Empfindlichkeit: Um dem Patienten möglichst wenig Einatem-Anstreng=g abzuverlangen soll der zum Antriggern erforderliche Unterdruck nur o,5 mbar betragen. Dieser niedrige Druck muß einen Druck von 5 bar durchschalten. ( Versorgungsdruck) Somit ist eine lo ooo fache Verstärkung notwendig, die bisher nur durch pneumatische Verstärker aufgebracht werden kOnnte# In der Erfindung wird diese Verstärkung auf viel einfachere Weise dadurch erreicht, daß der extrem kleine Druck auf eine sehr große Fläche ( Membrane 14 ) wirkt und dadurch eine mäßige Kraft erzeugt und diese Kraft wiederum auf eine sehr kleine Fläche ( Bohrungsquerschnitt der Staudruckdüse ) wirkt und somit in der Staudruckdüse einen beachtlich großen Druck halten und aufstauen kann0 Steuerung für Beatmungsgeräte Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, daß die Staudruckdüse nicht nur eine sehr kleine Bohrungs-Querschittsfläche hat, sondern auch einen sehr kleinen Außendurchmesser, so daß eine kleine Ring-Querschnittsfläche entsteht und daß die Prallplatte aus einem weichen Werkstoff z.B. Silicon, Gummi, Weich-PVC besteht, so daß sich die Ringfläche der Staudruckdüse nun auch noch leicht in die Prallplatte eindrückt, zur völligen Abdichtung und zum Ausgleich von Ungenauigkeiten, Um die Schaltverzögerung möglichst klein zu halten ( und somit die Dauer der Einatemanstrengung ) werden die Düsenbeiwerte der Drossel 2,3 und der Staudruckdüse 4,5 derart aufeinander abgestimmt, daß in der Leitung z oder y bereits ein Vordruck herrscht, der gerade noch - aber mit der notwendigen Sicherheit - zu klein ist, das 5/2 Wegeventil umzuschalten.
Eine weitere Vereinfachung gegenüber der Stand der Technik besteht darin, daß nur noch eine Membrane gemeinsam für das Einschalten und für das Ausschalten des Einatmungsvorganges verwendet wird; bisher waren je eine Membrane mit Je einer Staudruckdüse vorgesehen.
Die Membrane kann auch durch einen Balg, eine Bourdon'sche Feder oder ein anderes pneumatisches Bauelement, das Drücke in Bewegungen umsetzt, ersetzt erden, Anstelle des 5/2 Wegeventils kann ein anderes bistabiles Schaltelement ( Impulsventil ) das hohe Drücke durchschalten kann, verwendet werden.
Steuerung für Beatmungsgeräte Die Staudruckdüsen können auch senkrecht zur Bewegungsrichtung der Membrane angebracht sein. Die Prallplatten sind dann ebenfalls um 900 verdreht und streifen an den Staudruckdüs en entlang.
Leerseite

Claims

Steuerung für Beatsungßgeräte Schutzansprüche Steuerung für Beatmungsgeräte mit einer Membrane (14) (oder einem ähnlichen Element, das Drücke in Bewegungen umsetzt), die mit der Patienten-Atemleitung (8) verbunden ist, an der zwei Prallplatten (15,16) angebracht sind, die an je eine Staudruckd#se (4,5) anstoßen oder mit zwei solchen Membranen (bzw. ähnlichen Elementen) an denen je eine Prallplatte angebracht ist, die an je eine Staudruckduse anstoßen, d a d u r c h g e k e n n -n z e i c h n e t, daß der von der einen " bzw. der anderen - Staudruckdüse kommende Druck direkt in je einen Steilsignaleingang (z,y) eines bistabilen mechanisch-pneumatischen, nicht fluidischen Schaltelementes (1) geleitet wird.
2. Steuerung für Beatmungsgeräte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t, daß die Prallplatten aus Silicon, Gummi, PVC oder einem anderen weichen Werkstoff bestehen.
3. Steuerung für Beatmungsgeräte nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r o h ein sehr starkes Größenverhältnis zwischen der großen Fläche der Membran und der kleinen Fläche des Staudruckdüsen-Bohrungsquerschnittes.
Steuerung für Beatnungsgeräte 4. Steuerung für Beatmungegeräte nach Anspruch 1 und 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r o h einen relativ kleinen Staudruckdüsen-Außendurehmesser und somit eine kleine Ring-Querschnittsfläche der Staudruckdüse.
5. Steuerung für Beatmungsgeräte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n s e i c h n e t, daß das bistabile Schaltelement (1) ein 4/2 Wegeventil oder ein 5/2 Wegeventil ist.
6. Steuerung für Beatmungsgeräte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drossel (2,3) und die StaudruckdAse (4,5) so aufeinander abgestimmt sind, daß am Stelleingang (z,y) des bistabilen Schaltelementes (1) ein Vordruck herrscht, der noch zu klein ist, das Schaltelement umzuschalten.
7. Steuerung für Beatmungsgeräte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine einzige Membran (14) gemeinsam für das Driggern und für das Ausschalten des Einatmungsvorganges verwendet wird.