DE3310858C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasdosiervorrichtung für Anästhesiegeräte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Über die Gasdosiervorrichtung wird der Atemkreislauf des Patienten mit Sauerstoff und Narkosegas versorgt. Sie hat sicherzustellen, daß im ganzen möglichen Einstellbereich der Gase eine Mindestversorgung mit Sauerstoff erfolgt, also das Unterschreiten einer Mindestkonzentration von Sauerstoff im Atem­ gas verhindert wird.

Es sind verschiedene Gasdosiervorrichtungen für Anästhesiegeräte bekannt, die sich mit der gleichen Frage befassen. Sie verlangen jedoch einen komplizierten Aufbau und werden dadurch entsprechend aufwendig in der Benutzung und auch in der Überwachung und Pflege.

Eine bekannte Mischvorrichtung, insbesondere für Anästhesiegeräte, zur Erzeugung eines kontinuierlich strömenden Gasgemisches besteht aus zwei an je eine Gasquelle angeschlossenen Druckreglern, denen von einem Eingangsdruckregler ein Steuerdruck zugeführt wird, einer die zu mischenden Gase gegenläufig zu­ einander beeinflussenden Proportionierungseinrichtung und einem Durchflußmesser in jeder Einzelgasleitung zwischen dem Druckregler und der Mischleitung.

Da die Druckregler vom Steuerdruck derart gesteuert werden, daß in ihren Ausgangsleitungen stets der gleiche Druck herrscht, werden die Gase der Pro­ portionierungseinrichtung mit gleichem Druck zuge­ führt. Damit wird unabhängig von der Einstellung der Proportionierungseinrichtung eine konstante Strömungsmenge in der Mischleitung erzielt. Die Ge­ samtströmungsmenge ergibt sich aus dem am Eingangs­ druckregler einzustellenden Steuerdruck. Neben der nicht einfach durch den Druck zu regelnden Gesamt­ atemluftmenge ist es schwierig, eine Einstellung des Sauerstoffanteils unter einen minimalen Prozentsatz zu verhindern (DE-AS 22 25 683).

Ein anderes bekanntes Anästhesiegerät mit Pro­ portionalbegrenzungs-Steuersystem, insbesondere ein Gerät, das getrennte Zufuhren von Sauerstoff und Lachgas empfängt und ein Gemisch dieser beiden zu Anästhesiezwecken abgibt, kann zwar den Relativ- Anteil der einzelnen Gase in dem abgegebenen Ge­ misch wahlweise ändern und durch ein Sperrsystem ver­ hindern, daß gewisse Gemischbereiche unbeabsichtigt durch den Benutzer eingestellt werden können. Es ist mechanisch jedoch sehr aufwendig und verlangt eine entsprechende Behandlung und Pflege.

Das eine Gasdosiereinrichtung der eingangs genannten Art aufweisende System enthält Durchflußmesser der Einzel­ ströme O₂ und N₂O und einzelne Nadelventile, die zur Steuerung des Durchstromes der einzelnen Gase so eingestellt werden können, daß der Relativ-An­ teil der einzelnen Gase erreicht wird. Ein Sicherheitssystem verbindet die Nadelventile der­ art, daß die Bewegung eines jeden Ventils beim Öffnen oder Schließen durch die Bewegung des anderen Ventils beeinflußt oder begrenzt wird; z. B. sind sie in der Weise verbunden, daß das Sauer­ stoffnadelventil ohne Behinderung geöffnet werden kann, jedoch umgekehrt bei einem offenen N₂O-Ventil ein Schließen dieses Ventils herbeigeführt wird. Die Zwangsverbindung zwischen den beiden Ventilen ist eine Kettenverbindung, die Ritzel an den dreh­ baren Ventilschäften zwangsverbindet. Dabei ist ein Ritzel fest auf dem Ventilschaft und das andere innerhalb vorbestimmter Bewegungsgrenzen auf seinem Ventilschaft bewegbar angebracht. Bei einer Be­ tätigung des einen Ventils wird das andere erst mit einer bestimmten Verzögerung die gleiche Funktion ausführen (DE-OS 30 38 563).

Eine ähnliche Gasdosiereinrichtung geht aus der DE-OS 19 32 141 hervor. Dort wird jedoch über die Verstellung von Zahnrädern das Mischungsverhältnis der Gase eingestellt.

Eine weitere Gasverhältnisregelvorrichtung für Narkosegeräte will durch einen Differenzdruckauf­ nehmer den Sauerstoffanteil im Gasgemisch überwachen. Der Sammelleitung des Gasgemisches zum Narkosegerät wird über Einzelleitungen mit Einstellventilen, Drosseln und Durchflußmessern der Sauerstoff und das Lachgas zugeführt. Die Einstellventile sind von Hand einstellbar, um den Gasdurchfluß zu bestimmen.

Die Überwachung des Sauerstoffanteils in der Sammel­ leitung erfolgt durch Vergleich des Sauerstoffdruckes aus dem Durchfluß des Sauerstoffs durch die Drossel in der O₂-Leitung mit dem Lachgasdruck aus dem Lachgasdurchfluß durch die Drossel in dieser Leitung. Die Feststellung der Druckdifferenz erfolgt in Membran­ gruppen, die von den Gasdrücken beaufschlagt werden. Ein Verbindungsstück zwischen den Membrangruppen, das mit diesen bewegt wird, wirkt auf einen Durch­ flußregler ein, in dem ein Ventil in der N₂O-Leitung entsprechend geöffnet oder geschlossen wird. Mit z. B. einem Grenzwert von 25% O₂ im Narkosegas über­ wiegt die vom O₂-Einzeldruck auf die Membran ausge­ übte Kraft die vom N₂O auf dessen Membran ausgeübte Kraft, so daß das Verbindungsstück das Ventil in der N₂O-Leitung öffnet und Lachgas fließen kann. Mit der folgenden Erhöhung des Lachgasdruckes vor der Drossel gleicht der Differenzdruckaufnehmer wieder aus (EP 00 39 932).

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Gasdosiervorrichtung für Anästhesiegeräte der eingangs genannten Art, die bei einfacher Bauform und Betätigung eine Gasgemischmengen-Einstellung in einem bestimmten Verhältnis von Sauerstoff und Narkosegas erlaubt, wobei der Sauerstoffanteil unabhängig davon erhöhbar sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen ins­ besondere darin, daß in einfacher Weise, nämlich durch die Wahl der verschiedenen Stirnradgrößen, bereits mit dem kleinsten Öffnungsweg für die N₂O/O₂-Regelventile der notwendige Öffnungsweg, der einen für die Atmung notwendigen O₂-Anteil in der Atemluft garantiert, ge­ sichert ist. Der Umfang der Regelventilöffnung gibt bei immer gleichem O₂-Mindestanteil die notwendige Atem­ luftmenge. Das Feinregelventil in der Umgehungsleitung, um das O₂-Regelventil herum, läßt den O₂-Gehalt nur er­ höhen. Mit seinem Schließen sinkt dieser minimal auf den durch die Übersetzung der Stirnräder bestimmten An­ teil ab. Außerdem kann das Mischungsverhältnis durch die Bemessung der Sitzquer­ schnitte festgelegt sein. Sie kann verwendet werden, wenn die Ventile ohnehin für die Gasarten unterschiedlich sind, und führt zu einem einfachen und gegen Montagefehler unempfindlichen Getriebe. Ein entsprechendes Ergebnis könnte auch erreicht werden, wenn statt der Sitz­ querschnitte die Steigungen der Ventilspindeln in dem gewählten Verhältnis bemessen sind.

Die Ansprüche 2 und 3 nennen zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung.

Die Ausführungen nach Anspruch 2 und 3 bieten mit der Zuordnung der Durchflußmesser unterschiedliche Möglichkeiten der Anzeige, die je nach der voraus­ sichtlichen Anwendung vorgesehen werden. Dabei zeigt die Ausführung nach Anspruch 3 die Durchflußmengen der Gemischanteile an, während die Ausführung nach An­ spruch 4 bei Verwendung allein der vorgegebenen Standardmischung eine unmittelbare Ablesung des ge­ samten Mischgas-Durchflusses ermöglicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform der Gasdosier­ vorrichtung in schematischer Dar­ stellung,

Fig. 2 das Getriebe für die Regelventile,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Gas­ dosiervorrichtung.

In Fig. 1 ist das N₂O-Regelventil 1 mit der N₂O-Ver­ sorgung 2 verbunden. Der N₂O-Durchflußmesser 3 folgt in der N₂O-Versorgungsleitung 4, die sich in der Ver­ einigung 5 mit der O₂-Versorgungsleitung 6 zur Misch­ gasleitung 7 verbindet.

Die O₂-Versorgung 8 enthält in der O₂-Versorgungs­ leitung 6 das O₂-Regelventil 9 mit dem folgenden O₂-Durchflußmesser 10. Das O₂-Regelventil 9 wird von der O₂-Leitung 11, die ein O₂-Feinregelventil 12 ent­ hält, umgangen.

Das O₂-Regelventil 9 und das N₂O-Regelventil 1 sind über das Getriebe 13 miteinander zwangsgekuppelt. Das Getriebe 13 besteht nach Fig. 2 aus dem mit dem N₂O- Regelventil 1 verbundenen N₂O-Stirnrad 14 mit dem Ein­ stellknopf 15 für die Mischgasmenge, dem eingreifenden Zwischenstirnrad 16 und dem O₂-Stirnrad 17, verbunden mit dem O₂-Regelventil 9. Das Übersetzungsverhältnis der beiden über das Zwischenstirnrad 16 verbundenen Stirnräder 14 und 17 ergibt das Mischungsverhältnis N₂O/O₂. Es kann z. B. 25 Vol.-Prozent O₂ gewählt werden. Die verschiedene Öffnung der Regelventile mittels des Einstellknopfes 15 ergibt die entsprechenden Gasmengen mit der durch die Übersetzung festgelegten Mischung.

Das unabhängig davon zu betätigende O₂-Feinregel­ ventil 12 kann zusätzlich in gewünschter Menge O₂ einfließen lassen, also die O₂-Konzentration erhöhen. Geschlossene Regelventile 1 und 9 lassen eine 100% O₂-Konzentration erreichen.

Die Einzelgasflußmengen in den Versorgungsleitungen 4 und 6 werden in dem N₂O-Durchflußmesser 3 und dem O₂-Durchflußmesser 10 festgestellt und zur Anzeige gebracht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das in der N₂O-Versorgungsleitung 18 angeordnete N₂O-Regelventil 1 mit der N₂O-Versorgung 2 verbunden. Das O₂-Regelventil 9 ist in der O₂-Versorgungsleitung 19 angeordnet und mit der O₂-Versorgung 8 verbunden. Die Regelventile 1, 9 sind über das Getriebe 13 miteinander zwangsgekuppelt. Die N₂O-Versorgungsleitung 18 und die O₂-Versorgungs­ leitung 19 sind in einer Vereinigung 20 zu einer Ver­ sorgungsleitung 21 für Mischgas mit der durch die Übersetzung des Getriebes 13 festgelegten Mischung zusammengeführt. In der Versorgungsleitung 21 ist ein Mischgas-Durchflußmesser 22 angeordnet.

Das O₂-Regelventil 9 wird von der O₂-Leitung 11 um­ gangen, die das O₂-Feinregelventil 12 und den O₂-Durch­ flußmesser 10 enthält. In der Vereinigung 23 verbindet sich die O₂-Leitung 11 mit der Versorgungsleitung 21 zur Mischgasleitung 7.

Bei dieser Ausführungsform zeigt der O₂-Durchfluß­ messer 10 die Flußmenge an zusätzlichem Sauerstoff und der Mischgas-Durchflußmesser 22 die Flußmenge an Misch­ gas von der Standardzusammensetzung, die bei ge­ schlossenem O₂-Feinregelventil 12 auch die Gesamt­ flußmenge an Mischgas ist, an.

Claims (3)

1. Gasdosiervorrichtung für Anästhesiegeräte zur Er­ zeugung eines Gemisches aus Sauerstoff und einem Narkosegas (N₂O), mit Durchflußmessern in den zu einer Sammelleitung zusammengeführten Gas­ leitungen, mit einem Regelventil in jeder Einzel­ gasleitung, die in einem Getriebe über Ritzel mit­ einander derart verbunden sind, daß eine Öffnungs- bzw. Schließdrehung eine gleiche Funktion in beiden Regelventilen auslöst, und mit einem das Narkosegas-Regelventil betätigenden Narkosegas-Stirnrad mit einem Einstellknopf sowie mit einem das O₂-Regelventil betätigenden O₂- Stirnrad, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das Narkosegas-Stirnrad (14) und das O₂-Stirnrad (17) über ein damit verzahntes Zwischenstirnrad (16) zur Gasmengenregulierung des Gasgemisches verkuppelt sind,
• b) das Übersetzungsverhältnis der Stirnräder (14, 17) oder die Sitzquerschnitte des Narkosegas-Regelventils (1) und des O₂-Regelventils (9) zueinander im gewählten Narkosegas/O₂-Verhältnis des Gasge­ misches bemessen sind, und
• c) das O₂-Regelventil (9) durch eine O₂-Leitung (11), die ein O₂-Feinregelventil (12) enthält, umgangen ist.

2. Gasdosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Narkosegas-Regelventil (1) abströmseitig mit dem Narkosegas-Durchflußmesser (3) und das O₂-Regelventil (9) und das O₂-Feinregel­ ventil (12) abströmseitig miteinander und einem O₂-Durchflußmesser (10) verbunden sind.

3. Gasdosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das O₂-Feinregelventil (12) ab­ strömseitig mit dem O₂-Durchflußmesser (10) und das Narkosegas-Regelventil (1) und das O₂-Regelventil (9) abströmseitig miteinander und einem Mischgas-Durch­ flußmesser (22) verbunden sind.