DE3612541C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Durchführen von Untersuchungen mit Wirkgas in vergleichsweise hoher Konzentration unter Verwendung eines Systems in Form eines geschlossenen Kreislaufs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zumindest seit den fünfziger Jahren haben Neurologen die Bedeutung des zerebralen Blutstroms für die Aus­ wertung der Hirnfunktionen, z. B. Hirn-Stoffwechsel­ größen, erkannt. Seit langem werden Inhalationsunter­ suchungen unter Verwendung von radioaktivem Xenon in geringer Konzentration für die Durchführung einer Analyse der Stoffströmung in den verschiedenen Hirn- und Hirnstammbereichen durchgeführt. Die Unmöglichkeit für die Messung von Blut-Gewebekoeffizienten, die mangelhafte Auflösung aufgrund von Gewebeüberlappung und eine Verunreinigung durch extrakranialen Blutstrom haben jedoch die Annahme von Inhalationstechniken mittels radioaktivem Xenon für die zerebrale Blutstrom­ bestimmung eingeschränkt.

In den späten siebziger Jahren begannen Neurologen die Möglichkeit der Verwendung von nicht-radioaktivem, gasförmigem Xenon in vergleichsweise hoher Konzentra­ tion für die Messung des zerebralen Blutstroms zu untersuchen. Stabiles gasförmiges Xenon passiert unge­ hindert die Blut/Hirnschranke, und das schwere Gas (Atomzahl 54) dämpft Röntgenstrahlung. Seit schnell und sequentiell übertragende Computer-Tomographieabtaster mit großem Rauschabstand zur Verfügung stehen, hat sich das Interesse an Xenon-gesteigerten Inhalationsuntersuchungen verstärkt. Derartige Unter­ suchungen werden derzeit für einen weiten Bereich von experimentellen klinischen und analytischen Tests angewandt oder in Erwägung gezogen, einschließlich Tests zur Unterscheidung von Koma und Hirntod, Unter­ suchungen an Patienten, die an Dementia und multipler Sklerose leiden, sowie Untersuchungen an Patienten, die an Trauma, Gefäßspasmen und (Schlag-)Anfällen leiden.

Der Aufwand für gasförmiges Xenon für derartige Unter­ suchungen hat jedoch die Forschung bezüglich Xenon- gesteigerten Computer-Tomographietechniken und deren Anwendung eingeschränkt. Es steht keine universell anwendbare Methode zur Durchführung von Xenon-gestei­ gerten Computer-Tomographieuntersuchungen zur Verfü­ gung; daher müssen etwaige Bemühungen, die Kosten für gasförmiges Xenon zu minimieren, auf verschiedene Tech­ niken abgestimmt werden. Allgemein wird angenommen, daß Xenonkonzentrationen in Endatmungsgas den Xenonkonzentrationen im Arterienblut proportional sein müssen und Xenon-Endatmungsgaskonzentrationen bilden daher eine Eingangs- oder Eingabefunktion bei der Bestimmung der zerebralen Blutströmung. Eine Methode der Bestimmung solcher Konzentrationen ist die Anwen­ dung der "Subtraktionsmethode", bei welcher der Patient mit 100% Sauerstoff versorgt werden muß, um vor der Xenoninhalation einen praktisch vollständigen Stick­ stoffentzug zu erreichen. Andere übliche Methoden zur direkten Messung der Endatmungs-Xenongaskonzentrationen verwenden ein Massenspektrometer oder einen Wärmeleit­ fähigkeitsdetektor.

Weitere Variationen bezüglich des Vorgehens bei der Durchführung von Xenoninhalationsuntersuchungen hängen von den speziellen Forderungen der Neurologen und den Bedürfnissen des Patienten ab. Forderungen der Neuro­ logen können zwischen einer vergleichsweise niedrigen Xenonkonzentration von 28% und einer vergleichsweise hohen Xenonkonzentration von 40% variieren, obgleich eine solche von 35% einen normalen anerkannten Standard darstellt. Sauerstoff-Inhalationskonzentrationen hängen offensichtlich von den speziellen Bedürfnissen des Patienten ab und können von der Norm von 21-50% oder mehr im Fall von Patienten, die erhöhter Sauerstoff­ pegel bedürfen, auf bis zu 100% für die Periode von der Xenoninhalation, die für einen Stickstoffentzug beim Patienten nötig ist, erhöht werden.

Xenon-gesteigerte Inhalationsperioden für zerebrale Blutstromanalyseuntersuchungen variieren typischerweise zwischen etwa 4 min und 7 min; für den Fachmann ist es dabei offensichtlich, daß die Kosten für das während dieser Untersuchungen inhalierte gasförmige Xenon einen Faktor darstellen, welcher der industriellen Annehm­ barkeit der Xenon/Computer-Tomographiemethode entgegen­ steht. Obgleich die Kostenschätzungen schwanken, kann allgemein davon ausgegangen werden, daß die Xenonkosten für den Patienten bei einer Einzeluntersuchung im Bereich von 50-150 US-Dollar liegen. Außerdem müssen die ständigen Variationen der Xenon/Computer-Tomogra­ phie- oder Xenon/CT-Methoden sowie der Datenanalyse- oder -auswertungsversuche in breitem Maßstab an Ver­ suchstieren, wie Pavianen, vorgenommen werden, bevor diese Technologie in der medizinischen Industrie ver­ breitete Anwendung und Anerkennung finden kann. Der Xenonverbrauch stellt daher einen bedeutsamen Kosten­ faktor bei sowohl experimentellen als auch klinischen Xenon-gesteigerten Inhalationsuntersuchungen dar. Weitere Zusammenhänge bezüglich Xenon-gesteigerten zerebralen Blutstromuntersuchungen lassen sich den folgenden Arbeiten entnehmen: "Mapping Local Blood Flow Of Human Brain By CT Scanning During Stable Xenon Inhalation", von Meyer u. a., STROKE, Vol. 12, Nr. 4, S. 426-436, July-August 1981; "Xenon and CT Provide Cerebral Blood Flow Measure", DIAGNOSTIC IMAGING, September 1984, S. 13-14; "Simultaneous Mass Spectro­ metry and Thermoconductivity Measurements of End-Tidal Xenon Concentrations: A Comparison", von Gur u. a. MED PHYS, Vol. 11, Nr. 2, March-April 1984, S. 209-212; und "Mapping Cerebral Blood Flow By Xenon Enhanced Computed Tomography: Clinical Experience", von Yonas u. a., RADIOLOGY, Vol. 152, Nr. 2, August 1984 S. 435-442.

Der Stand der Technik bietet keine annehmbare Methode oder Technik zur wesentlichen Senkung der Kosten für Xenon bei solchen Tests unter gleichzeitiger Gewähr­ leistung einer mit den verschiedenen Computer-Tomogra­ phie- oder CT-Verfahren kompatiblen Methode.

Aus der US 41 50 670 ist eine Vorrichtung zum schnellen quantitativen Erfassen eines Anästhesiegases in einer Beatmungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1 bekannt.

Aus der US 42 02 345 ist ein Aufnahmeelement für At­ mungsluft veränderlichen Volumens bekannt, mit dem das Gesamtvolumen des Beatmungskreises verändert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen von Wirkgas-Inhalationsuntersuchungen zu schaffen, mit der der Verbrauch von Wirkgas und anderen, bei den inhalationsbezo­ genen Maßnahmen benötigten Gasen gesenkt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspru­ ches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Mit der Vorrichtung zum Durchführen einer Wirkgas-Inhalationsuntersuchung an einem Patien­ ten ist es möglich, im Zuge der Ablaufsteuerung beim Erreichen des vorgegebenen Mindestvolumens selbsttätig von einer Phase 1 (offener Kreislauf) in eine Phase 2 (geschlossener Kreislauf) umzuschalten, um so den Wirkgasverbrauch zu minimieren.

Gegenstand der Erfindung ist eine Inhalationsvorrich­ tung mit einem Gasraum variablen Volumens einem ge­ schlossenen Kreislauf und regelbaren Gaseingabevorrichtung zum Aufrechterhal­ ten der gewünschten Gaskonzentrationen während der Untersuchung. Bei der Verwendung dieser Vorrichtung für Xenon-gesteigerte CT-Untersuchungen lassen sich genaue und vergleichsweise wenig kostenaufwendige zerebrale Blut­ strommessungen durchführen.

Der Kreislauf enthält mehrere automatisch betätigbare Ventile, die eine Verkleinerung des Volu­ mens des Gasraums während einer ersten Zeitspanne er­ lauben, während welcher die Konzentration des gewählten Gases, z. B. Xenon, in der Lunge des Patienten ansteigt. Wenn das Gasraumvolumen eine vorbestimmte Mindestgröße erreicht, werden die ausgeatmeten Gase zum Gasraum zurückgeführt, und der Vorgang wird in einem geschlos­ senen Kreislauf fortgesetzt, aus welchem Kohlendioxid entfernt und welchem Sauerstoff zur Aufrechterhaltung des gewünschten Sauerstoffpegels oder -gehalts zuge­ führt wird. Die Konzentration des gewählten Wirkgases, wie Xenon, wird überwacht und in Abhän­ gigkeit davon dem geschlossenen Kreislaufsystem zuge­ führt, um während des Tests oder Vorgangs die Wirkgaskonzentration innerhalb gewählter Grenzen zu halten.

Die Vorrichtung kann einfach auf herkömmliche Ausrüstung für die Untersuchung von Raumluft atmenden Patienten erhöhte Sauerstoffmengen atmenden Patienten oder Respirator­ beatmeten Patienten angewandt werden. Außerdem kann die Vorrichtung bei jeder der zahlreichen CT-Meßtechniken eingesetzt werden - wobei die Xenongaskonzentrationsgröße ohne weiteres auf jeden beliebigen Wert geändert werden kann.

Die Wirkgas-Inhalationsvorrichtung arbeitet mit einem geschlos­ senen Gaskreislauf, um zumindest einen wesentlichen Anteil des Wirkgases in einem geschlossenen Kreislauf­ system umzuwälzen. Diese Vorrichtung soll dabei zur Minimierung der Inhalationskosten vergleichsweise raum­ sparend gebaut sein.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Xenon-gestei­ gerten oder Xenonwirkgas-Inhalationsvorrichtung und

Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung einer trans­ portablen Inhalationsvorrichtung. Der vorliegend verwendete Ausdruck "Wirkgas" bezieht sich auf ein oder mehrere, von Sauerstoff verschiede­ ne(s) Gas(e) einer im Vergleich zu Luft beträchtlich erhöhten Konzentration, wobei diese Gase beabsichtigt einem Patienten während einer kontrollierten Zeitspanne verabreicht werden. Beispielsweise können solche Wirkgase von einem Patienten inhaliert oder eingeatmet werden, um bestimmte Reaktionen während einer Test­ periode festzustellen, oder sie können einem Patienten als Narkosemittel verarbreicht werden.

Die Vorrichtung gewährleistet speziell eine Senkung des Wirkgasverbrauches bei neurologischen Untersuchungen, wie sie an Patienten der oben angegebenen Art durchgeführt werden können.

In den beschriebenen Ausführungs­ beispielen wird als Wirkgas Xenon verwendet; dieses Gas kann im Zuge von Computer-Tomographie- oder CT-Unter­ suchungen zur Bestimmung des zerebralen Blutstroms benutzt werden.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Inhalations­ vorrichtung 10 umfaßt ein starres oder steifes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 12, eine in letzterem angeordnete Kammer variablen Volumens (Beu­ tel) 14, eine Bedientafel 16 und eine Inhalations- Gesichtsmaske 18. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrich­ tung kann für Xenon-gesteigerte CT-Untersuchungen ein­ gesetzt werden wobei sich der Kopf des Patienten in einem durch die gestrichelten Linien 20 angedeuteten, herkömmlichen CT-Abtaster befindet.

Das starre Gehäuse 12 kann zweckmäßig aus einem geeig­ neten, mit den zu verwendenden Gasen kompatiblen Kunst­ stoff hergestellt sein. Gewünschtenfalls kann im Gehäuse 12 ein Fenster 13 vorgesehen sein durch das hindurch die Kammer variablen Volumens 14 sichtbar ist. Die auch als Beutel zu bezeichnende Kammer variablen Volumens 14 kann aus einem geeigneten wiederholt aufblasbaren und zusammen­ ziehbaren, gasdichten Werkstoff bestehen, der mit den zu verwenden Gasen kompatibel ist, beispielsweise aus natürlichem oder künstlichem Kautschuk. Die innerhalb des Beutels 14 festgelegte Kammer variablen Volumens ist in ein geschlossenes Kreislaufsystem mit der Gesichtsmaske 18 und damit der Lunge des Patienten eingeschaltet. Der Patient atmet Gas aus dem Beutel 14 ein und atmet zumindest während eines Teils der Unter­ suchung in einem geschlossenen Kreislauf Gas in den Beutel 14 aus.

Eine Leitung 21 verbindet den Inhalations-Anschluß 15 des Beutels 14 mit der Gesichtsmaske 18, während eine weitere Leitung 31 die geschlossene Schleife bzw. den geschlossenen Kreislauf durch Verbindung der Gesichts­ maske 18 mit dem Ausatmungs-Anschluß 17 des Beutels 14 vervollständigt. Im Bereich jeder Seite der Gesichts­ maske 18 sind zwei Rückschlagventile 30 und 32 zur Begrenzung der Gasströmung beim Ein- und Ausatmen auf eine einzige Richtung durch den geschlossenen Kreislauf vorgesehen. Im Gewöhnungsmodus geschlossene Ventile 22 und 28 in den Leitungen 21 bzw. 31 sind zum Zulassen oder Sperren einer Gasströmung durch den geschlossenen Kreislauf ansteuerbar. In den Kreislauf kann eine Gas­ pumpe oder ein Gebläse 58 eingeschaltet sein, um die Umwälzung des Gases zwischen dem Beutel und der Maske zu unterstützen und ein homogenes Gasgemisch im Beutel 14 zu gewährleisten.

Eine Raumlauft-Belüftungsleitung 23 ist an einem Anschluß 40 zur Außenluft hin offen und am anderen Ende mit der Leitung 21 verbunden. Ein im Gewöhnungsmodus offenes Ventil 24 dient zur Steuerung der Gasströmung durch die Lei­ tung 23. Wie noch näher erläutert werden wird, kann die Leitung 23 dazu benutzt werden, den Patienten Raumluft atmen zu lassen oder ihm eine erhöhte Sauerstoffkon­ zentration zu liefern, indem der Anschluß mit einem Sauerstoffvorrat verbunden wird, oder aber Raumluft in den geschlossenen Kreislauf einzuführen.

Eine Leitung 25 verbindet die Leitung 31 mit einem Anschluß 27 des Gehäuses 12. Durch Öffnen eines im Gewöhnungsmodus offenen Ventils 26 in der Leitung 25 und Ablassen von Gas über ein Schlitzventil 36 in der Leitung 25 kann Gas aus dem geschlossenen Kreis­ lauf ausgetragen werden. Außerdem kann Druckgas von einer Belüftungseinheit in das Gehäuse 12 eingeführt werden indem die Ventile 24 und 26 geschlos­ sen werden und Gas über eine die Leitungen 23 und 25 verbindende Leitung 33 geleitet wird. Ein in die Lei­ tung 33 eingeschaltetes Rückschlagventil 34 verhindert einen Gasübertritt aus der Leitung 25 in die Leitung 23. Weiterhin verbindet eine Überbrückungsleitung 35 kleinen Durchmessers die Leitungen 21 und 31 zur Ermög­ lichung einer Umwälzung von Gas über einen Abschnitt des geschlossenen Kreislaufs bei geschlossenen Ventilen 22 und 28. Gewünschtenfalls kann die Überbrückungs­ leitung 35 offen bleiben, wenn die Ventile 22 und 28 anschließend für eine Atmungs- oder Inhalationsunter­ suchung geöffnet werden; in diesem Fall bildet die Überbrückungsleitung 35 einen Teil des geschlossenen Kreislaufs. Abgesehen von Fassungsvermögen der Lunge des Patienten wird das Volumen des geschlossenen Kreis­ laufs durch den Beutel 14 sowie die Leitungen 21, 31, 35, 74 und 75 bestimmt.

Andere, an den geschlossenen Kreislauf angeschlossene Bauelemente der Vorrichtung 10 umfassen einen Kohlen­ dioxid-Absorptionsapparat 38, einen Xenonkonzentrations- Detektor 42 mit Schreiber 43, eine Xenon-Druckgasquelle 44, die über eine Leitung 46 und ein Regelventil 48 mit der Leitung 31 verbunden ist, einen Sauerstoffdetektor 50 sowie eine Sauerstoff-Druckgasquelle 52, die über eine Leitung 54 und ein Regelventil 56 mit der Leitung 31 verbunden ist. Der Xenondetektor 42 mißt die jewei­ lige Xenonkonzentration im geschlossenen Kreislauf. Zur besseren Messung der Xenonkonzentration im Endatmungs­ gas kann in eine Leitung 75 ein Wärmeleitfähigkeits- Detektor 78 eingeschaltet sein. Die Probenleitung 75 ist zu Abschnitten der Leitungen 31 und 74 parallel­ geschaltet und ermöglicht eine Prüfung des Ausatmungs­ gases vom Patienten durch den Detektor 78 zum Messen und Aufzeichnen der Endatmungs-Xenonkonzentration. Weiterhin kann in die Anlage ein Kohlendioxidwert-Detek­ tor 70 eingeschaltet und zweckmäßig mit der Proben­ leitung 75 verbunden sein.

Die Anwendung der Vorrichtung 10 ist nachstehend für verschiedene Arten von Patienten beschrieben.

Raumluft atmende Patienten

Als Raumluft atmende Patienten werden allgemein solche bezeichnet, die weder eine erhöhte Sauerstoffkonzen­ tration benötigen noch einer Beatmungshilfe bedürfen. Bevor dem Patienten die Gesichtsmaske (oder das Mund­ stück) 18 aufgesetzt wird, können die gewünschten Xenon- und Sauerstoffkonzentrationen dem geschlossenen Kreislauf mittels entsprechender digitaler Potentio­ meter an der Bedientafel 16 eingegeben werden. Eine FÜLL-Taste an der Bedientafel 16 kann betätigt werden, um Solenoid-Ventile 48 und 56 zu öffnen und damit dem Kreislaufsystem Xenon und Sauerstoff von den betref­ fenden Druckgasquellen bzw. Vorräten 44 bzw. 52 zuzu­ führen. Während des Füllvorgangs können die Solenoid- Ventile 22 und 28 auf noch zu beschreibende Weise auto­ matisch und selektiv geöffnet oder geschlossen werden. Mittels der Pumpe 58 wird Gas aus dem Beutel 14 über den Anschluß 15 und die Leitung 35, am Xenondetektor 42 sowie am Sauerstoffdetektor 50 vorbei und dann über den Anschluß 17 zurück in den Beutel 14 umgewälzt. Die Xenon- und Sauerstoffkonzentrationen in der Anlage können entweder effektiv gemessen oder einfach als niedriger oder gleich groß wie die gewünschte Konzen­ tration bestimmt werden. Ein den erfaßten Wert angeben­ des Signal kann mit einem die gewünschte Konzentration (oder Soll-Konzentration) angebenden Signal verglichen werden, wobei ein vom Komparator geliefertes Signal zur Steuerung des Öffnens oder Schließens der Ventile 48 bzw. 56 benutzt wird. Auf diese Weise wird Xenon und Sauerstoff zugeführt, bis die Soll-Konzentration jedes Gases in der Anlage erreicht ist. Im Fall eines typi­ schen Raumluft atmenden Patienten beträgt die gewünschte oder Soll-Sauerstoffkonzentration 21%, wobei die ge­ wünschte oder Soll-Xenonkonzentration 35% betragen kann.

Vor der Einleitung der Xenoninhalation ist es allgemein vorteilhaft, daß das Gasvolumen im Beutel 14 eine be­ vorzugte anfängliche Größe erreicht hat. Für eine typische Xenonuntersuchung kann dieses gewünschte anfängliche Gasvolumen im Bereich von 4 bis 5 Liter liegen. Das Volumen des Beutels 14 kann zweckmäßig mittels einer Lichtquelle 60 und einer Photozelle 62 innerhalb des starren Gehäuses 12 bestimmt werden. Der größte Teil des Beutels 14 kann schwarz sein, doch kann ein bestimmter Abschnitt 72 zur Gewährleistung einer besse­ ren Lichtreflexion weiß gefärbt sein. Das Volumen des Beutels 14 bestimmt die Stellung oder Lage des weißen Abschnitts 72 innerhalb des Gehäuses 12 relativ zur Lichtquelle 60 und zur Photozelle 62, so daß die von der Photozelle 62 empfangene Lichtmenge als Anzeige für das Beutelvolumen herangezogen werden kann. Wenn das Beutelvolumen nicht innerhalb des gewünschten anfäng­ lichen Größenbereichs liegt und die Sauerstoff- und Xenonkonzentrationen ihre jeweiligen Soll-Werte be­ sitzen, kann das Solenoid-Ventil 28 kurz geöffnet werden, um Raumluft in die Anlage eintreten zu lassen. Bei der Einführung von Raumluft in die Anlage verrin­ gert sich die Xenonkonzentration; weiteres Xenon kann durch Öffnen des Ventils 48 bis zum Wiedererreichen der Soll-Xenonkonzentration der Anlage automatisch zuge­ führt werden. Die Zufuhr von gasförmigem Xenon in die Anlage hat einen Abfall der Sauerstoffkonzentration zur Folge, so daß durch Öffnen des Ventils 56 sodann auch Sauerstoff in die Anlage eingeführt wird, um die ge­ wünschte Sauerstoffkonzentration aufrecht zu erhalten. Wenn andererseits das Beutelvolumen bereits die ge­ wünschte anfängliche Größe erreicht hat, während die Soll-Konzentrationen für Xenon und/oder Sauerstoff noch nicht erreicht sind, kann Gas aus der Anlage entlassen werden indem selektiv das Ventil 28 geöffnet und durch Umsteuerung des Gebläses 58 Gas über die Leitung 25 und das Schlitzventil 36 aus der Anlage ausgeblasen wird. Bei dem reduzierten Gasvolumen in der Anlage kann sodann zusätzliches gasförmiges Xenon eingeleitet werden, so daß die Soll-Konzentrationen an Sauerstoff und Xenon eingestellt werden, während das Beutelvolumen innerhalb seines bevorzugten anfänglichen Größenbe­ reichs liegt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei Betätigung der FÜLL- Taste in der Vorrichtung automatisch die Soll-Gaskonzentration und das anfängliche Beutel­ volumen eingestellt werden können. Zu diesem Zweck können herkömmliche elektronische Schaltungen (bei 95 in Fig. 2 angedeutet) in die Vorrichtung 10 einbezogen sein, um die Eingabebedingungen für die Anlage zu er­ füllen und die erwähnten Ventile zu betätigen.

Es können jedoch auch die Ventile für diese anfänglichen Einstellungen von Hand geöffnet und geschlossen werden. Unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung kann davon ausgegangen werden, daß das gewünschte oder Soll-Anfangsvolumen des Beutels 14 im Bereich von 4 bis 5 Liter liegt und die Sauer­ stoff- und Xenonkonzentrationen im Beutel 21% bzw. 35% betragen. Sobald diese Bedingungen oder Zustände er­ reicht sind, empfängt die Steuerschaltung ein jeden Zustand angebendes Signal von der Photozelle 62, vom Xenondetektor 42 und vom Sauerstoffdetektor 50, worauf eine an der Bedientafel vorgesehene Bereit-Lampe auto­ matisch eingeschaltet werden kann, um den betriebsbe­ reiten Zustand der Anlage oder Vorrichtung anzuzeigen.

Allgemein ist es wünschenswert, den Patienten vor der Einleitung der Xenoninhalation mit der Vorrichtung vertraut zu machen. Nach dem Aufleuchten der Bereit- Lampe kann daher die Vorrichtung automatisch auf einen Gewöhnungsmodus umschalten, doch wird diese Funktion normalerweise durch Betätigung der mit ACMT (für ACCLIMATE) bezeichneten Taste auf der Bedientafel 16 eingestellt. In diesem Modus sind die Ventile 22 und 28 geschlossen und die Ventile 24 und 26 offen. Sodann kann die Gesichtsmaske (oder das Mundstück) 18 am Patienten angesetzt werden, so daß dieser über den Anschluß 40 und die Leitung 23 Raumluft einatmet.

Das Ausatmen von Luft durch den Patienten erfolgt über die Leitungen 74 (und 75), 31 und 25 und aus dem Schlitz­ ventil 36 heraus. Im Gewöhnungsmodus atmet der Patient kein gasförmiges Xenon, sondern er wird lediglich mit der Vorrichtung vertraut gemacht.

Sobald der Patient mit gasförmigem Xenon beatmet werden soll (was allgemein mit dem Beginn der Computer-Tomo­ graphie- bzw. CT-Untersuchung zusammenfällt), kann die mit REBE bezeichnete Rückatmungs-Taste an der Bedien­ tafel 16 betätigt werden, wodurch die erste Phase des Zweiphasen-Inhalationsprozesses eingeleitet wird. Während der Phase 1 werden das Ventil 24 auto­ matisch geschlossen und das Ventil 22 geöffnet (wobei Ventil 28 bereits geschlossen und Ventil 26 bereits offen ist). Der Patient atmet daher Gas aus dem Beutel 14 über die Leitung 21 ein und atmet Gas über die Leitungen 25 und 31 und durch das Schlitzventil 36 nach außen aus. Während dieser ersten Phase steigt die Xenonkonzentration in der Lunge des Patienten an, während das Gasvolumen im Beutel 14 abnimmt.

Wenn das Gasvolumen im Beutel 14 einen gewählten oder eingestellten Mindestwert erreicht hat wird automa­ tisch die Phase 2 eingeleitet. Die Bestimmung des Erreichens dieses Mindestvolumens kann, wie oben er­ wähnt, automatisch mittels der Lichtquelle 60 und der Photozelle 62 erfolgen. Erfindungsgemäß liegt dieses Mindestvolumen für die Xenon-gesteigerte CT-Inhalation im allgemeinen im Bereich von 0,5 bis 1,5 Liter. Bei Beendigung der Phase 1 ist die Ausatmungs-Xenonkon­ zentration auf etwa 15 bis 25% angestiegen. Während des Tests bzw. der Untersuchung wird etwa 1% oder weniger der 35% des eingeatmeten Xenons im Blutstrom des Patien­ ten absorbiert, wobei die Phase 1 dazu dient, die Xenonkonzentration im Totraum zwischen den Ventilen 22 und 28 (einschließlich der Lunge des Patien­ ten) ohne Verdünnung im geschlossenen Kreislauf be­ trächtlich zu erhöhen. Mit der Beendigung der Phase 1 wird gleichzeitig die Phase 2 eingeleitet, wobei das Ventil 28 geöffnet wird, während das Ventil 26 geschlos­ sen wird. Der Patient atmet somit Gas der gewünschten Xenonkonzentration aus dem Beutel 14 über die Leitung 21 ein und atmet das Gas über die Leitung 31 wieder in den Beutel 14 aus. Während der Phase 2 erlaubt der offene Schlitz des Schlitzventils 36 einen Luftstrom in das und aus dem Gehäuse 12, so daß sich der Beutel 14 unter der Atmung des Patienten ausdehnen und zusammen­ ziehen kann.

Wenn die Phase 2 eingeleitet ist, wird die Xenonkon­ zentration in der Anlage anfänglich verringert, weil die Xenonkonzentration des ausgeatmeten Gases weniger als 35% beträgt. Aus diesem Grund wird durch Öffnen des Ventils 48 automatisch zusätzliches gasförmiges Xenon in die Anlage eingeführt, wobei auch zusätzlicher Sauerstoff über das Ventil 46 eingeleitet wird, um die Soll-Konzentration aufrecht zu erhalten. Nachdem der Patient während Phase 2 mehrere Minuten lang geatmet hat, atmet er ein Gas mit einer Xenon­ konzentration von etwa 35% aus, so daß kein weiteres Xenon mehr in die Anlage eingeführt zu werden braucht. Während der Zeitspanne zwischen der Einleitung von Phase 2 und diesem endgültigen Gleichgewichtszustand vergrößert sich das Volumen des Beutels 14 aufgrund der weiteren Zufuhr von Xenon und Sauerstoff in die Anlage.

Während der Phase 2 muß ersichtlicherweise ständig Sauerstoff in die Anlage eingeführt und Kohlendioxid aus ihr abgeführt werden, um einen Ausgleich für die normalen Stoffwechselprozesse des Patienten zu schaffen. Kohlendioxid kann einfach mittels des Kohlendioxid- Absorptionsapparats 38 entfernt werden, während Sauer­ stoff durch Öffnen des Ventils 56 in Abhängigkeit von der gemessenen Sauerstoffkonzentration in der Anlage (Sauerstoffdetektor 50) zugeführt werden kann. Die aus der Anlage abgeführte Kohlendioxidmenge entspricht im wesentlichen der zugeführten Sauerstoffmenge, so daß während Phase 2 keine Volumenvergrößerung aufgrund des Stoffwechselprozesses auftritt. Während der gesamten Untersuchung kann der Kohlendioxidwert des Ausatmungs­ gases mittels des Detektors 70 überwacht und regi­ striert werden.

Nach Abschluß der Untersuchung kann die Vorrichtung durch Betätigen der Taste ACMT wieder auf den Gewöh­ nungsmodus umgeschaltet werden, worauf die Gesichts­ maske 18 vom Patienten abgenommen werden kann. Am Ende der Untersuchung bleibt allgemein ein gewisses Gasvolumen im Beutel 14 zurück, wobei dieses Gasvolumen und die Konzentration auf vorstehend beschriebene Weise vor der Einleitung einer weiteren Untersuchung entsprechend eingestellt werden können. Erforderlichenfalls kann das Ventil 22 geöffnet und die Anlage durchgespült werden, während neues Gas der gewünschten Sauerstoffkonzen­ tration für die nächste Untersuchung in die Anlage eingeführt wird.

Erhöhte Sauerstoffmengen atmende Patienten

Entsprechende Xenon-Untersuchungen werden häufig an Patienten durchgeführt, die mit erhöhten Sauerstoff­ konzentrationen von herkömmlichen Sauerstoffverabrei­ chungssystemen versorgt werden. Dabei kann zunächst auf vorher beschriebene Weise die höhere gewünschte bzw. Soll-Sauerstoffkonzentration in der Anlage eingestellt werden wobei nach Erreichen dieser Konzentrationen und des Soll-Beutelvolumens die Bereit-Lampe aufleuchtet und das Gerät automatisch auf den Gewöhnungsmodus um­ schaltet. Für den vorliegenden Fall sei angenommen, daß eine Sauerstoffkonzentration von 40% und eine Xenon­ konzentration von 30% gewählt sind.

Der Kopf des Patienten kann in den CT-Abtaster 20 ein­ gebracht werden, während der Patient weiterhin durch das transportable Sauerstoffverabreichungssystem be­ atmet wird. Während sich die Vorrichtung 10 im Gewöh­ nungsmodus befindet, sind die Ventile 22 und 28 ge­ schlossen und die Ventile 24 und 26 offen. Sodann kann eine Sauerstoffversorgungs-Leitung 64 vom transpor­ tablen Sauerstoffsystem vom Patienten getrennt werden, während die Gesichtsmaske 18 am Patienten angebracht und gleichzeitig die Leitung 64 mit dem Anschluß 40 verbunden wird. Während dieses Gewöhnungsmodus befindet sich daher der Patient weiterhin unter denselben Beat­ mungsbedingungen wie im Fall der Verbindung mit dem Sauerstoffverabreichungssystem.

Sobald der Patient an das Gerät gewöhnt worden ist, kann die Taste REBE an der Bedientafel 16 betätigt werden, worauf das Gerät auf ähnliche Weise, wie vorher beschrieben, arbeitet, nur mit dem Unterschied, daß der Patient fortlaufend mit 40% Sauerstoff und 30% Xenon beschickt wird. Während dieser Untersuchung arbeitet das Gerät auf vorher beschriebene Weise sowohl in Phase 1 als auch in Phase 2.

Respirator-Patienten

Respirator-Patienten benötigen eine zumindest teilweise Beatmungshilfe; die Vorrichtung ist ohne weiteres in Verbindung mit einem herkömmlichen Respirator oder Beatmungsapparat verwendbar. Da Respi­ rator-Patienten allgemein mit einer vergrößerten Sauer­ stoffmenge versorgt werden, kann vorausgesetzt werden, daß die Vorrichtung auf die oben beschriebene Weise zunächst mit der gewünschten Konzentration von z. B. 50% Sauerstoff und 35% Xenon gefüllt wird. Wenn die Vor­ richtung 10 in den Gewöhnungsmodus gesetzt worden ist, kann die nicht dargestellte Respiratormaske vom Patien­ ten abgenommen und durch die Gesichtsmaske 18 ersetzt werden, während der Respirator-Inhalationsschlauch 66 von der Respiratormaskenleitung abgenommen und mit dem Anschluß 40 der Leitung 23 verbunden wird. Außerdem kann eine Respirator-Ausatmungsventilleitung 68 vom betreffenden Respirator-Ausatmungsventil abgeschlossen und mit dem Anschluß 37 des Schlitzventils 36 verbunden werden. Während des Gewöhnungsmodus fördert der Respi­ rator oder Beatmungsapparat Gas mit einer Sauerstoffkonzentration von 50% beim Einatmen über die Schlauchleitung 66 und die Leitung 23 zum Patienten, während gleichzeitig der Auslaß 39 des Schlitzventils 36 geschlossen und das Innere des Gehäuses 12 unter Druck gesetzt wird. Da die Ventile 22 und 28 geschlos­ sen sind, hat die Druckbelüftung des Gehäuses 12 keine weitere Wirkung. Beim Ausatmen öffnet sich der Auslaß 39 des Schlitzventils 36, so daß die Luft sowohl aus der Lunge des Patienten als auch aus dem Gehäuse 12 austreten kann.

Während der Phase 1 des Test- oder Untersuchungsmodus sind die Ventile 24 und 28 geschlossen und die Ventile 22 und 26 offen. Während der Respiratorbeatmung wird das Druckgas vom Respirator über die Schlauchleitung 66 und die Leitung 33 geführt und in das Gehäuse 12 ein­ leitet wodurch der Beutel 14 zusammengedrückt und dadurch Gas zwangsweise aus dem Beutel zum Patienten gefördert wird. Beim Einatmen schließt der Druck von der Ausatmungs-Ventilschlauchleitung 68 die Ablaßöff­ nung des Schlitzventils 36. Während der Respirator­ ausatmung wird durch das Fehlen von Druck in den Schlauchleitungen 66 und 68 automatisch das Schlitz­ ventil 36 geöffnet, wobei das aus dem Beutel 14 ein­ geatmete Xenon-Wirkgas über das Schlitzventil 36 ausge­ atmet wird. Dabei verkleinert sich das Volumen des Beutels 14 auf die vorher beschriebene Weise.

In Phase 2 des Rückbeatmungsmodus wird das Ventil 26 automatisch geschlossen und das Ventil 28 geöffnet. Während der Respiratoreinatmung wird durch den Druck aus der Schlauchleitung 66 weiterhin auf vorher beschrie­ bene Weise Gas aus dem Beutel 14 zum Patienten ausge­ trieben. Dabei wird jedoch gasförmiges Xenon auf die vor­ gesehene Weise im geschlossenen Kreislauf zum Beat­ mungs-Beutel zurückgeführt. Beim Ausatmen öffnet sich automatisch das Schlitzventil, so daß Gas aus dem Inneren des Gehäuses 12 ausgetrieben werden kann und sich der Beutel 14 mit dem ausgeatmeten Gas füllen kann.

Ein bevorzugtes Beutelvolumen bei Einleitung einer Xenon-gesteigerten CT-Untersuchung für zerebrale Blut­ stromanalyse beträgt 4 bis 5 Liter; bei Einleitung der Phase 2 der Untersuchung liegt das bevorzugte Beutel­ volumen zweckmäßig bei 0,5 bis 1,5 Liter.

Vor Einleitung der mit dem geschlossenen Kreislauf arbeitenden Phase des Belüftungs- bzw. Beatmungsvorgangs sollte das Beutelvo­ lumen von seinem maximalen Wert auf einen möglichst kleinen Wert reduziert werden, der in der Praxis mit den Sicherheitsanforderungen noch vereinbar ist. Wie oben beschrieben, können zur Bestimmung des Beutelvolumens eine Lichtquelle und eine Photozelle benutzt werden. Andere Einrichtungen zur Messung oder Bestimmung des Beutelvolumens sind beispielsweise an der Beutel-Außenseite angebrachte Dehnungsmesser (Dehn­ streifen) zur Messung der Ausdehnung des Beutelmaterials, auf den Wirkdruck zwischen dem Inneren des Beutels und dem Inneren des Gehäuses 12 ansprechende Niederdruck- Meßfühler ein externer Beutel-Stellungsmeßfühler und ein Wandler zum Abgreifen der Stellung eines Melde­ elements am Beutel oder ein akustischer Generator und ein Monitor, die im Gehäuse 12 angeordnet sind und auf den Volumenunterschied zwischen den Kammern 12 und 14 an­ sprechen. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß die Einleitung von Phase 2 vorzugsweise auf ein unmittelbar ein gewähltes Mindest-Beutelvolumen angebendes Signal hin erfolgt, obgleich das Mindest-Beutelvolumen auch indirekt gemessen werden kann, wenn das Beutelvolumen bei Einleitung der Phase 1 sowie die ungefähre Atmungs­ frequenz und Lungenkapazität des Patienten bekannt sind, wobei die Zeit von der Einleitung von Phase 1 zur Abschätzung des gewünschten Beutelvolumens für die Einleitung von Phase 2 gemessen wird.

Das gewählte maximale Beutelvolumen ist eine Funktion sowohl des Soll-Gasvolumens bei Einleitung von Phase 1 (vorzugsweise hoch zur wesentlichen Vergrößerung der Wirkgas-Ausatmungskonzentration bei Abnahme des Beutel­ volumens vor der Einleitung von Phase 2) als auch des Beutelvolumens bei Einleitung von Phase 2 zuzüglich des Volumens des nach Einleitung von Phase 2 dem geschlos­ senen Kreislaufsystem zugeführten Wirkgases (zur Auf­ rechterhaltung der gewünschten oder Soll-Gaskonzen­ tration während der Untersuchung). Bei den meisten Beatmungsuntersuchungen steigt die Wirkgas-Ausatmungs­ konzentration vor Einleitung oder Aufnahme von Phase 2 vorzugsweise auf einen Bereich von etwa 50% bis 80% der gewünschten Einatmungskonzentration an. Bei der be­ schriebenen Untersuchung wird dieser Bereich erreicht, nachdem der Patient etwa 2 oder 3 Liter Gas eingeatmet hat, so daß ein ein Restvolumen von einem Liter im Beutel 14 angebendes Signal die Phase 2 auslöst. Nach­ dem das Beutelvolumen auf diese gewünschte niedrige Größe verringert worden ist und Phase 2 einsetzt, kann der Anlage zur Aufrechterhaltung der gewünschten Ein­ atmungs- oder Inhalationskonzentration Xenon zugeführt werden, wobei sich das Beutelvolumen langsam vergrößert, jedoch auf oder unter der maximalen Beutelkapazität von 4 bis 5 Liter bleibt.

Es ist zu beachten, daß nach Einleitung von Phase 2 die Ausatmungsgaskonzentration fortlaufend ansteigt, z. B. von 25% auf 35%, und zwar während einer Periode von ggf. 2 bis 4 Minuten. Sobald die Ausatmungsgaskonzen­ tration die gewünschte Inhalations-Wirkgaskonzentration erreicht, braucht kein weiteres Wirkgas dem geschlos­ senen Kreislauf mehr zugeführt zu werden. Dieser Anla­ gen-Gleichgewichtszustand (keine Änderung im Kreis­ laufvolumen bei Zufuhr von Sauerstoff und Abfuhr von Kohlendioxid) kann vor Beginn des Inhalationstests auftreten. Es mag deshalb darauf hingewiesen werden, daß das maximale Beutelvolumen von der Dauer des Wirk­ gastests unabhängig sein kann. Wenn das Wirkgas bei­ spielsweise ein Narkosegas ist kann das maximale Beutelvolumen vergleichsweise klein sein, d. h. unter 10 Liter betragen, während die Zeitspanne für die Ver­ abreichung des Gases bei einer Stunde oder mehr liegen kann.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich besonders für Inhalationsuntersuchungen unter Verwendung eines vergleichsweise teuren Wirk­ gases. Da hierbei Wirkgas in der Kreislaufphase 2 des Tests eingespart wird, haben die Kosten für das Wirkgas einen unmittelbaren Einfluß auf die praktische Anwen­ dung dieses Systems oder Geräts für verschiedene Inha­ lationsuntersuchungen. Bei der Erfindung ist die Kon­ zentration des eingeatmeten Wirkgases vergleichsweise hoch d. h. sie beträgt mehr als 5 Vol.-% und vorzugs­ weise mehr als 10 Vol.-%, so daß die erhebliche Ver­ größerung der Wirkgas-Ausatmungskonzentration vor Ein­ leitung von Phase 2 dafür ausgenutzt wird, die Ver­ wendung einer variablen Kammer eines vergleichsweise kleinen maximalen Volumens zu ermöglichen.

Bei einer Vorrichtung variablen Volumens mit einer Kammer oder einem Beutel 14 eines ausgewählten maxi­ malen Volumens ist die sowohl im Füllmodus als auch im Rückbeatmungsmodus erreichbare maximale Konzentration des Wirkgases dem Gasvolumen bei Einleitung des betref­ fenden Modus umgekehrt proportional. Diese maximale Wirkgaskonzentration ist auch der Wirkgaskonzentration bei erstmaliger Einleitung des (betreffenden) Modus unmittelbar proportional und der Soll-Sauerstoffkon­ zentration für den Patienten, abzüglich der Sauerstoff­ konzentration bei Einleitung des (betreffenden) Modus, umgekehrt proportional. Es ist deshalb darauf hinzu­ weisen daß eine Vergrößerung der Soll-Sauerstoffkon­ zentration für den Patienten von einer solchen von 21% die bei einer gegebenen Vorrichtung erzielbare maximale Soll-Wirkgaskonzentration begrenzen oder einschränken kann. Je höher die Wirkgaskonzentration am Ende von Phase 1 ist, um so höher kann auch die maximale Wirk­ gaskonzentration für eine gegebene Anlage sein. Inner­ halb einer Anlage oder Vorrichtung sind daher die größte Soll-Sauerstoffkonzentration und die größte Wirk­ gaskonzentration voneinander abhängig; die Erfindung bietet dabei einen besonderen Nutzeffekt, wenn die kombinierte Wirkgas- und Sauerstoff-Sollkonzentration größer ist als 40 Vol.-%.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein ge­ schlossenes Kreislaufsystem (mit Zufuhr von Sauerstoff und Wirkgas und Abfuhr von Kohlendioxid) während der gesamten Test- oder Untersuchungsperiode aufrecht­ erhalten wird. Dies kann mit einem vergleichsweise kleinen maximalen Beutelvolumen erreicht werden, weil erstens das Beutelvolumen in Phase 1 der Untersuchung beträchtlich verkleinert worden ist und zweitens die Ausatmungs-Wirkgaskonzentration vor Herstellung des geschlossenen Kreislaufssystems sich erheblich erhöht hat. Wenn jedoch die Photozelle zur Anzeige benutzt wird, daß das maximale Beutelvolumen vor Abschluß der Untersuchung erreicht oder sogar überschritten wird, kann eine Rückkehr zu Phase 1 erfolgen, um dabei die Ventile 26 und 28 zur Ermöglichung eines Entweichens von Gas über das Schlitzventil 36 zu öff­ nen. Auf diese Weise kann das Gasvolumen im geschlos­ senen Kreislaufsystem und im Beutel z. B. von 5 Liter auf 4 Liter verringert werden, worauf auf Phase 2 zurückgeschaltet und der geschlossene Kreislaufprozeß ohne Unterbrechung des Tests oder der Untersuchung fortgesetzt werden kann. Falls das Beutelvolumen in Phase 2 unter eine gewünschte Mindestgröße von z. B. 1,0 Liter abnimmt, kann außerdem das Ventil 26 vorüber­ gehend geöffnet werden, damit die Pumpe 58 zusätzliche Raumluft in die Anlage bzw. den Kreislauf fördern kann.

In der Fig. 2 ist ein auf Laufrollen 84 ruhendes, fahrbares oder transportables Gehäuse dargestellt, das Sauerstoff- und Xenonflaschen aufnimmt. Der Einfachheit halber ist der Gaskreisläuf in Fig. 2 nicht veranschaulicht, doch sind mehrere An­ schlüsse 86 und 88 für den Anschluß von zweckmäßigen Leitungen oder Schlauchleitungen zur Herstellung des oben beschriebenen geschlossenen Kreislaufs vorgesehen. Eine Bedientafel 90 weist die typischen, oben beschrie­ benen Bedienelemente auf. Im Gehäuse 12 bzw. 82 ist auf einer Schaltungsplatte 95 eine entsprechende Schaltung zur Durchführung der Funktionen des Signalvergleichs, der Beutelvolumenbestimmung und der beschriebenen Ventilbetätigungen vorgesehen. Die Durchsatzmenge des Gebläses oder der Pumpe 58 ist vorzugsweise größer als die Atmungsmenge des Patienten und kann im Bereich von 20 bis 30 Liter Gas pro Minute liegen. Bei der Vorrichtung können die Kohlendioxid-, Xenon- und Sauerstoffdetektoren, der Kohlendioxid- Absorptionsapparat, die Gaspumpe, die solenoidbetätig­ ten Regelventile und das Schlitzventil jeweils von handelsüblicher Bauart sein.

Der vorliegend benutzte Ausdruck "Patient" bezieht sich auf eine Person oder ein Versuchs-Tier, die bzw. das der Wirkgas-Inhalationsuntersuchung unterworfen wird.

Die Lage der verschiedenen Bauelemente innerhalb des geschlossenen Kreislaufsystems, beispielsweise der Gaspumpe oder des Kohlendioxid-Absorptionsapparats, ist für die Erfindung unkritisch. Der bevorzugte Inhala­ tionsgaskreislauf hängt zudem vom dem jeweiligen Sauer­ stoffanreicherungs- und Beatmungsgerät ab, bei dem die Vorrichtung angewandt wird.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Durchführen einer Wirkgas-Inhala­ tionsuntersuchung an einem Patienten
mit einem Sauerstoffvorrat (52),
mit einem Wirkgasvorrat (44),
mit einer Kammer (14) zum Aufnehmen des zu inhalierenden Wirkgases,
mit Leitungseinheiten (21, 31, 17) zur Reihenverbin­ dung der Kammer (14) und des Patienten in einem geschlossenen Kreislauf,
mit einem Gasaustraganschluß (36) zum Entlassen von Gas aus dem geschlossenen Kreislauf,
mit einer Sauerstoffmeßeinheit (50) zum Messen der Sauerstoffkonzentration innerhalb des geschlossenen Kreislaufs,
mit einer Wirkgas-Meßeinheit (42) zum Messen der Wirkgaskonzentration in dem geschlossenen Kreis­ lauf,
mit einer Sauerstoff-Eingabeventileinheit (56) zum selektiven Einführen von Sauerstoff aus dem Sauer­ stoffvorrat (52) in den geschlossenen Kreislauf nach Maßgabe der Sauerstoffmeßeinheit (50),
mit einer Wirkgas-Eingabeventileinheit (48) zum selektiven Einführen von Wirkgas aus dem Wirkgas­ vorrat (44) in den geschlossenen Kreislauf nach Maß­ gabe der Wirkgasmeßeinheit (42), und
mit einer Kohlendioxidbeseitigungseinheit (38) zum Beseitigen von Kohlendioxid aus dem geschlossenen Kreislauf, gekennzeichnet dadurch, daß
das Volumen der Kammer (14) variabel ist, um das Gesamtvolumen innerhalb des geschlossenen Kreislaufes zu variieren, und daß
die Vorrichtung eine Volumenanzeigeeinheit (60, 62) zum Erfassen des Zeitpunkts oder Zustands, bei dem die Kammer (14) variablen Volumens ein vorbestimm­ tes Mindestvolumen erreicht, und
eine erste, auf die Volumenanzeigeeinheit (60, 62) ansprechende Ventileinheit (26) zum Schließen des Gasaustragauslasses (36) und Beenden des Gasaus­ trags aus dem geschlossenen Kreislauf umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kammer (14) einen flexiblen Beutel umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
ein starres Gehäuse (12), das eine Kammer praktisch festen Volumens zur Aufnahme der Kammer variablen Volumens (14) festlegt, und
eine Gasdruckleitung (27) zum Einführen eines Druck­ gases in das starre Gehäuse (12) zum Zusammen­ drücken der Kammer variablen Volumens (14) und Aus­ treiben des Inhalationsgases aus der Kammer variab­ len Volumens (14) zum Patienten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
eine Luftmeß/Ventilator- oder -Respiratorleitung (23) zum Einführen eines Gases einer gewünschten oder Soll-Sauerstoffkonzentration in den geschlos­ senen Kreislauf,
eine Pumpeneinheit (58) zum Umwälzen des Inhala­ tionsgases im geschlossenen Kreislauf und
eine zweite, auf die Volumenanzeigeeinheit (60, 62) anspre­ chende Ventileinheit (22), die automatisch öffnet, um eine Strömungsverbindung zwischen der Kammer variablen Volumens (14) und dem Patienten einzulei­ ten, wenn die Kammer (14) variablen Volumens ein gewähltes Volumen erreicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Volumenanzeigeeinheit (60, 62) eine Lichtquelle (60) zum Beleuchten der Kammer variablen Volumens (14) und einen Lichtdetektor (62) zum Erzeugen eines Signals umfaßt, welches das von der Kammer variablen Volumens (14) erreichte vorbestimmte Mindestvolumen angibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das vorbestimmte Mindestvolumen 0,5 bis 1,5 Liter beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Luftmeß/Belüftungs- oder -Respirator­ leitung (23) mit der mit dem Einlaßanschluß des starren Gehäuses (12) verbundenen Leitung (27) verbunden ist zum Einführen eines Gases von der Luftmeß/Belüftungsleitung (23) in das starre Gehäu­ se (12) und zum Austreiben des Inhalationsgases aus der Kammer variablen Volumens zur Lunge des Patienten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kammer variablen Volumens (14) ein maximales Volumen im Bereich von 4 bis 5 Liter aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirkgas Xenon verwendet wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Endatmungs-Xenondetektor (78) zum Messen der Xenonkonzentration des aus der Lunge des Patienten ausgeatmeten Gases.