DE3820043C2 - Atemhilfegerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Atemhilfegerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der EP-PS 01 12 979 ist ein Atemhilfegerät be­ schrieben, das zur Wiederherstellung der Spontanat­ mung von Patienten dient. Das bekannte Gerät weist einen inspiratorischen und einen exspiratorischen Zweig auf, wobei ein kontinuierlich positiver Atemweg­ druck (CPAP) auf Peep-Niveau einstellbar ist. Dabei sind im inspiratorischen Zweig Mittel zum Erzeugen eines dauernd fließenden Gasstroms nach dem High- Flow- oder Low-Flow-Prinzip vorgesehen. Der exspira­ torische Zweig ist durch ein Exspirationsventil schließ­ bar, welches auf einen Gasdruck bei Peep-Niveau an­ spricht. Um insbesondere in der Exspirationsphase ei­ nen möglichst geringen Atemwegwiderstand herzustel­ len, um weiterhin eine möglichst verzögerungsfreie und damit weiche Kopplung zwischen Patient und Gerät in der inspiratorischen Phase zu ermöglichen und um die Unter- und Überschwingweiten um das eingestellte Pe­ ep-Niveau und damit die Patientenbelastung gering zu halten, wurde bei dem bekannten Gerät im inspiratori­ schen Zweig ein zusätzliches Peep-Ventil angeordnet, wobei das am Ende des Exspirationszweigs angeordne­ te Exspirationsventil und damit der Druck im Exspira­ tionszweig durch eine dem Druck im inspiratorischen und exspiratorischen Zweig vergleichende Regelein­ richtung auf Peep-Niveau gesteuert wird. Hierdurch ge­ langt während der Exspirationsphase ausschließlich vom Patienten ausgeatmete Luft in den exspiratori­ schen Zweig, wobei die ausgeatmete Luft auf Peep-Ni­ veau auszuatmen ist. Ein zusätzliches Einwegventil im inspiratorischen Zweig trennt diesen in der exspiratori­ schen Phase vom Patienten ab, wobei der dauernd flie­ ßende Gasstrom aus dem inspiratorischen Zweig wäh­ rend der exspiratorischen Phase über das im inspiratori­ schen Zweig angeordnete das Peep-Niveau bestimmen­ de Steuerventil ableitbar ist.

Die bekannte Einrichtung enthält auch eine zusätzli­ che Druckkonstanthalteeinrichtung, mittels welcher ein minimaler Gasfluß (Low-Flow-Prinzip) einstellbar ist, wobei eine zusätzliche Einspeisung von Gas bei Patien­ tenbedarf nach dem Demand-Prinzip erfolgt.

Bei dem bekannten Gerät wird demnach das Ventil zur Einstellung des Druckniveaus (Peep-Ventil) nicht im Exspirationszweig wie bei anderen High-Flow-CPAP- Systemen, sondern im Inspirationszweig angeordnet, wobei das durch dieses Peep-Ventil angesteuerte Exspi­ rationsventil nur noch Auf- Zufunktion hat. Hierdurch wird erreicht, daß im exspiratorischen Zweig nur noch die ausgeatmete Luft des Patienten strömt, wodurch der Atemwegwiderstand erheblich reduziert wird.

In der zuvor genannten Druckschrift sind die unter­ schiedlichen Bautypen von Geräten ausführlichst be­ schrieben. Auf diesen sachlichen Inhalt dieser Vorveröf­ fentlichung wird deshalb in vollem Umfang ausdrücklich Bezug genommen.

Bei Beatmungsmaschinen unterscheidet man zwi­ schen zwei Prinzipien, nämlich dem High-Flow-CPAP oder dem Demand-CPAP.

Beim High-Flow-CPAP wird dem Patienten ein stän­ diger Gasstrom angeboten, wobei der gewünschte Überdruck auf Peep-Niveau durch ein am Ende des Exspirationszweigs angeordnetes Peep-Ventil einstell­ bar ist. Der ständig fließende Gasstrom beim High- Flow-CPAP-Gerät wird im allgemeinen auf die höchst­ mögliche Entnahme des Patienten in der Inspirations­ phase eingestellt, so daß sich ein hoher Gasverbrauch dadurch ergibt, daß in der Exspirationsphase das Gas ungenutzt aus dem Überstromventil (Peep-Ventil) aus­ strömt.

Bei dem beschriebenen bekannten Gerät gemäß EP- PS 01 12 979 ist zusätzlich ein Druckkonstanthalter vor­ gesehen, der über eine Regelung mit Druckmeßgeräten im exspiratorischen Zweig zu dem ständig fließenden Gasstrom während der Inspirationsphase dem Patien­ ten ein weiteres Gasvolumen bei Bedarf zuführen kann. Dies entspricht grundsätzlich dem sogenannten De­ mand-Prinzip, bei welchem der vom Patienten ge­ wünschte inspiratorische Gasstrom über einen Druck­ sensor und ein regelbares Inspirationsventil bedarfsge­ recht angeboten wird.

Um die Menge des ständig fließenden Gasstromes auf ein Minimum zu halten, ist es bei normalen High-Flow- CPAP-Geräten bekannt geworden, im inspiratorischen Zweig ein zusätzliches Reservoir mit einer Frischgasbe­ füllung vorzusehen, um Druckschwankungen um das Peep-Niveau auszugleichen bzw. zusätzlich notwendige Atemluft zur Verfügung zu stellen. Diese Geräte sind beispielsweise unter der Fachbezeichnung Atembeutel oder Wetterballon bekannt geworden.

Für den gleichen Zweck sind als Federbälge ausgebil­ dete Reservoirs bekannt geworden, die durch eine inne­ re oder äußere Federbelastung zusammengedrückt werden.

Diese bekannten Einrichtungen weisen jedoch einen linearen Druckabfall bei der Volumenkontraktion wäh­ rend der Inspirationsphase auf.

Alle bekannten, nach dem High-Flow- oder Demand- Prinzip arbeitenden Atemhilfegeräte gehen grundsätz­ lich davon aus, daß das Gasvolumen über einen inspira­ torischen Zweig dem Patienten zugeführt und das aus­ geatmete Gas über einen gesonderten exspiratorischen Zweig auszuatmen ist. Hiermit sind in Sonderfällen Vor­ teile verbunden, insbesondere die isolierte Meßbarkeit des isolierten Atemvolumens im exspiratorischen Zweig. Im übrigen weisen die bekannten Geräte einen hohen technischen Aufwand durch die Einrichtungen eines inspiratorischen und exspiratorischen Zweig mit den zugehörigen Ventilanordnungen auf. Weiterhin weist ein separater exspiratorischer Zweig einen zusätz­ lichen Atemwegwiderstand durch die zusätzliche Lei­ tung auf. Dieser Widerstand addiert sich zum Wider­ stand des Peep-Niveaus, d. h. zum positiven Atemweg­ druck durch das CPAP-Prinzip. Das Verhältnis dieser Widerstände ist jedoch schlecht abschätzbar, so daß der Leitungswiderstand des exspiratorischen Zweigs eine grobe Unsicherheit im Gesamtatemwegwiderstand in der exspiratorischen Phase darstellen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorge­ nannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein Atemhilfegerät vorzuschlagen, welches äußerst einfach aufgebaut ist, bei einer Verbesserung der Atemwegwi­ derstände in der exspiratorischen Phase.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Atemhilfe­ gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfin­ dungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmaie des Anspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen 2 mit 11 sind vorteilhafte und zweck­ mäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ge­ räts vorgesehen.

Das erfindungsgemäße Atemhilfegerät hat gegen­ über den bekannten Geräten den Vorteil, daß der sonst als notwendig erachtete komplette exspiratorische Zweig entfällt. Vielmehr wird der inspiratorische Zweig derart umgestaltet, daß dieser der gestellten Aufgabe ohne Nachteile, sondern mit Vorteilen, gewachsen ist.

Dieser Schritt erscheint überraschend und ist auch nicht aus der eingangs erwähnten EP-PS 01 12 979 zu entnehmen. In dieser Druckschrift wird zwar die Ein­ stellung des Peep-Niveaus durch ein im inspiratorischen Zweig vorgesehendes Peep-Ventil vorgenommen, wo­ bei das an dieser Stelle angeordnete Peep-Ventil vor­ nehmlich die Aufgabe hat, den im inspiratorischen Zweig vorhandenen ständigen Gasstrom (High-Flow- Prinzip) während der Exspirationsphase als Überstrom­ ventil abzuleiten. Die Steuerung des am Ende des Exspi­ rationszweigs angeordneten Exspirationsventils auf Pe­ ep-Niveau muß jedoch bei der bekannten Einrichtung ebenfalls über das im inspiratorischen Zweig angeord­ nete Peep-Ventil mit den damit verbundenen Druckver­ lusten erfolgen. Während des Exspirationsvorgangs ist der inspiratorische Zweig durch ein Einwegventil oder Rückschlagventil bei der bekannten Einrichtung ge­ schlossen.

Demgegenüber entfällt bei der vorliegenden Erfin­ dung ein separater exspiratorischer Zweig komplett, d. h. das Exspirationsventil wird unmittelbar im Bereich des Patientenanschlußstücks noch im inspiratorischen Zweig angeordnet, wobei das Exspirationsventil auf Pe­ ep-Niveau eingestellt ist. Hierdurch werden die genann­ ten Nachteile vermieden und insbesondere die Wider­ stände der Exspirationsleitung sowie Steuerleitung völ­ lig aufgehoben. Durch die unmittelbare Nähe des Exspi­ rationsventils zum Patienten, kann das Peep-Niveau au­ ßerordentlich fein hergestellt werden, so daß eine gerin­ ge Patientenbelastung ermöglicht wird. Durch den Wegfall der Bauteile im exspiratorischen Zweig wird weiterhin die Gesamtvorrichtung verbilligt.

In Weiterbildung der Erfindung nach Unteranspruch 2 ist das beim Patienten unmittelbar angeordnete Peep- Ventil als ein auf Peep-Niveau gesteuertes Überström­ ventil ausgebildet. In Verbindung mit Unteranspruch 5 wird dabei das Peep-Niveau durch ein separates Peep- Ventil eingestellt, d. h. es findet eine Entkopplung der Ventilwiderstände zwischen dem sehr empfindlichen Überströmventil und dem das Peep-Niveau bestimmen­ den Peep-Ventil statt. Sofern man gemäß Unteran­ spruch 6 beispielsweise ein federbelastetes einstellbares Peep-Ventil unmittelbar als Exspirationsventil verwen­ det, so löst dies zwar die Aufgabe, es stellt jedoch die unempfindlichere Lösung dar. Bei einem starken Ausat­ men entsteht bei einem federbelasteten Peep-Ventil ein Staudruck, der infolge der Trägheit dieses Systems ei­ nen höheren Gegendruck erzeugt, als beispielsweise bei einer Membransteuerung gemäß Unteranspruch 5. Ge­ mäß Unteranspruch 5 bzw. 11 wird der sich auf Peep- Niveau einstellende Druckraum des Peep-Ventils mit Sauerstoff oder Luft über eine Steuerleitung mit Dros­ sel und/oder Druckminderer beströmt.

Das gemäß Unteranspruch 3 vorgesehene Einweg­ ventil hat den Vorteil, daß der inspiratorische Zweig während der exspiratorischen Phase prinzipiell und im wesentlichen vom ausgeatmeten Atemvolumen nicht erreicht wird, so daß eine Kontaminierung durch den Patienten durch die Patientenatemluft im inspiratori­ schen Zweig vermieden wird.

Gemäß Unteranspruch 4 ist eine Druckkonstant­ halteeinrichtung als Wetterballon, Atembeutel oder als feder- oder kraftbelasteter Balg vorgesehen. Durch die­ ses mit einer Frischgasbefüllung vorgesehene zusätzli­ che Reservoir wird zum einen der ständig fließende Gasstrom auf ein Minimum gehalten, zum anderen wer­ den Druckschwankungen um das Peep-Niveau bzw. zu­ sätzlich notwendige Atemluft zur Verfügung gestellt. Derartige Atembeutel oder Wetterballons haben ein Füllvolumen von ca. 3 bis 40 l Gasmenge. Beim Ausat­ men, d. h. in der Exspirationsphase, wird dieses Reser­ voir wenigstens zeitweise mit Frischgas vom ständig strömenden Gasfluß gefüllt und entlastet so die Atem­ wegwiderstände.

Die bekannten Druckkonstanthalteeinrichtungen, insbesondere Wetterballons, Atembeutel oder Feder­ bälge haben jedoch den Nachteil, daß ein während der Inspirationsdauer konstanter Druck nicht ohne weiteres herstellbar ist. Durch die lineare Federkennlinie dieser Einrichtungen verringert sich der Druck in dem Maße, wie das Reservoir zusammengedrückt und Gas entnom­ men wird. Ein auf konstantem Peep-Niveau liegender Druck kann demnach mit derartigen, nach einer Feder­ kennlinie arbeitenden Druckkonstanthalteeinrichtung nicht erzielt werden, da ein linearer Druckabfall wäh­ rend der Inspirationsphase eintritt. Demzufolge wird die Erfindung gemäß Unteranspruch 8 dahingehend ver­ bessert, daß gemäß einer bereits vorgeschlagenen An­ meldung des Anmelders (P 37 12 389.0) eine Druckkon­ stanthalteeinrichtung verwendet wird, die einen, unab­ hängig vom Weg des Federbalgs konstanten, einstellba­ ren Beatmungsdruck erzeugt. Hierdurch stellt sich in einem Balg, Atembeutel oder Wetterballon ein nahezu konstanter Ausgangsdruck ein, der unabhängig vom Zu­ sammendrückweg ist. Dies wird dadurch erzielt, daß man das Gerät mit einer konstanten Kraft beaufschlagt, wodurch ein gleichbleibender Druck über die gesamte Weglänge beim Zusammendrücken der Druckkonstant­ halteeinrichtung vorliegt. Auf diese vorgeschlagene An­ meldung der Anmelderin wird in Ausgestaltung der Er­ findung hiermit ausdrücklich und im vollen Umfang ver­ wiesen.

Gemäß Unteranspruch 7 ist es vorteilhaft, ein weite­ res auf Peep-Niveau einstellbares Ausgangsventil zwi­ schen dem Rückschlagventil und der Druckkonstant­ halteeinrichtung anzuordnen, um als Überströmventil für den ständig fließenden Gasstrom zu dienen.

Die Weiterbildung der Erfindung nach den Unteran­ sprüchen 9 und 10 sieht vor, daß zwei oder drei Trenn­ stellen im Bereich des Patientenanschlußstücks vorge­ sehen sind. Die Trennung soll möglichst nahe beim Pa­ tienten erfolgen, um eine Kontaminierung der übrigen Geräteteile in der Exspirationsphase zu vermeiden. Aus praktischen Erwägungen wird die Trennstelle ggf. am Gerät selbst angebracht, d. h. das aus dem Gerät heraus­ ragende Schlauchsystem einschließlich dem Exspira­ tionsventil wird komplett zur Reinigung ausgetauscht.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zei­ gen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungs­ gemäßen Atemhilfegeräts mit entkoppelter Ansteue­ rung des Exspirationsventils,

Fig. 2 eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ohne entkoppeltes Exspirationsventil und

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein bevorzugtes Einwegventil.

Das in der Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Atemhilfegerät 1 zum Anschluß an einen Patienten 2 weist einen inspiratorischen Zweig 3 auf, an dessen En­ de das Patienten-Anschluß-Stück 4 mit Schlauchsystem 5 vorgesehen ist.

Das für die Atmung notwendige Gasgemisch wird über die Luftleitung 6 und die Sauerstoffleitung 7 über Regelventile 8 jeweils Druckminderer mit Durchfluß­ messer 9 zugeführt, bevor es in die gemeinsame Leitung 10 zusammengeführt wird. Die Gaszufuhr erfolgt dabei im allgemeinen im High-Flow-Betrieb, d. h. es fließt ein ununterbrochener Gasstrom durch die Leitung 10.

Der inspiratorische Zweig 3 enthält weiterhin eine Druckkonstanthalteeinrichtung 11 als Reservoir oder Speicher, der als Faltenbalg ausgebildet ist, wobei die Leitung 10 in der Druckkonstanthalteeinrichtung 11 mündet.

Von dieser Druckkonstanthalteeinrichtung 11 führt eine weitere Leitung 12 über ein Einwegventil oder Rückschlagventil 13 zum Schlauchsystem 5 des Patien­ ten-Anschlußstücks 4.

Die einfachere und prinzipielle Ausbildung der Erfin­ dung nach Fig. 2 sieht dabei vor, daß im inspiratorischen Zweig 3, unmittelbar im Bereich des Patienten ein An­ schlußstutzen 14 für ein Exspirationsventil 15 vorgese­ hen ist, wobei das Exspirationsventil 15 als Peep-Ventil 15 ausgebildet ist. Zur Erzeugung eines kontinuierlich positiven Atemwegdrucks (CPAP) verschließt der Ven­ tildeckel 16 den Anschlußflansch 14 mit einer Kraft, die auf Peep-Niveau (ca. 5 bis 10 mbar) eingestellt ist. Dabei kann die Druckkraft des Ventildeckels 16 und damit das Peep-Niveau mittels einer Feder 17 über den verdreh­ baren Stößel 18 mittels des Stellrads 19 sehr fein einge­ stellt werden. Die Atemluft strömt über die Leitung 20 gegen den Druck des Peep-Ventils 15 (Peep-Niveau) ins Freie (Pfeil 21).

Bei dem in Fig. 2 dargestellten federbelasteten Peep- Ventil 15 steigt das mit dem Stellrad 19 eingestellte Peep-Niveau infolge des dynamischen Vorgangs insbe­ sondere bei einer starken Ausatmung infolge der Träg­ heit des Ventils an. Hierdurch kann kein exaktes kon­ stantes Peep-Niveau eingestellt werden, da sich dieses durch die Anströmungsbedingungen ändert, d. h. das zu­ sammengedrückte Federsystem des Peep-Ventils ver­ hält sich wie eine ansteigende Federkennlinie, so daß der Gegendruck automatisch ansteigt. Durch ein star­ kes Gegenatmen entsteht demnach ein Staudruck, der die Feder zusammendrückt und einen höheren Gegen­ druck zur Folge hat, der vom Patienten überwunden werden muß. Ein verzögerungsfreies und weiches An­ koppeln zwischen Patient und Gerät ist deshalb mit die­ ser Lösung nicht optimal erfüllt, so daß Druckschwan­ kungen um das benötigte Druckniveau und damit eine Patientenbelastung vorhanden ist.

Dieser Nachteil wird durch die Vorrichtung nach Fig. 1 behoben. Bei dieser bevorzugten Geräteausfüh­ rung erfolgt die Einstellung des Peep-Niveaus in einer separaten Druckregeleinheit 22, die das Peep-Niveau über eine Steuerleitung 23 in einem Membranventil 24 steuert. Hierzu wird über eine Steuergasleitung 25 Sau­ erstoff oder Luft vor den beiden Druckminderern 9 des inspiratorischen Zweigs (keine Druckbeeinflussung) ab­ gezweigt und über einen separaten Druckminderer 9' und ggf. über ein als Feinregulierventil ausgebildetes Drosselventil 26 in einen Druckraum 27 des Peep-Ven­ tils 28 geführt. Der Druckminderer 9' bzw. das Drossel­ ventil 26 läßt etwa konstant 2 bis 4 l Luft in den Druck­ raum 27 strömen. Das separate, federbelastete Peep- Ventil 28, welches prinzipiell gleich aufgebaut ist wie das Peep-Ventil 15 (s. Fig. 2), läßt im Druckraum 27 ein genau eingestelltes Peep-Niveau entstehen. Die über­ flüssige Luft strömt aus der Leitung 29 ins Freie (Pfeil 30).

Das Membranventil 24 weist einen oberen Druck­ raum 31 auf, der direkt oder über die Steuerleitung 23 mit dem auf Peep-Niveau eingestellten Druckraum 27 verbunden ist. Der Druckraum 31 wird am unteren Ende von einer empfindlichen Membran 32 abgeschlossen, die die Dichtungsfläche des Anschlußflansches 14 ver­ schließt. Durch diese Anordnung nach Fig. 1 bleibt der durch die Membran 32 erzeugte Gegendruck auf Peep- Niveau stets konstant, was einer waagrechten Kennlinie entspricht. Das in Fig. 1 als Membranventil 24 ausgebil­ dete Exspirationsventil 24 ist deshalb von der eigentli­ chen Einstellung des Peep-Niveaus durch die Druckre­ geleinheit 22 mit separatem Peep-Ventil 28 entkoppelt. Der beim Ausatmen auf die Membran 32 wirkende Ge­ gendruck erzeugt demnach nur eine geringfügige Ver­ schiebung des Luftpolsters im Druckraum 31, wodurch das Atemgas ins Freie entweichen kann (Pfeil 33). Die Einstellung und Beibehaltung des konstanten Peep-Ni­ veaus erfolgt demnach beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unabhängig von der ausströmenden Atemluft.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Druck­ konstanthalteeinrichtung 11 auf, die als Wetterballon, Atembeutel oder auch als federbelasteter Balg ausgebil­ det sein kann. Zur Erzeugung eines konstanten Druckni­ veaus im Faltenbalg 11 und damit im inspiratorischen Zweig 3 ist es wesentlich, daß der Faltenbalg 11 mit einer Kraft 34 beaufschlagt ist. Diese Kraft 34 kann durch ein Gewicht 35 (Fig. 2) auf dem Balg 11 erzeugt werden.

Anstelle des Gewichts 35 zur Erzeugung eines gleich­ mäßigen Druckniveaus im Federbalg 11 kann ein einar­ miges Hebelsystem 36 mit Drehpunkt 37 und Hebelarm 38 verwendet werden. Diese Ausführungsform ist bei­ spielsweise nur in Fig. 2 dargestellt. Sie gilt gleicherma­ ßen für Fig. 1.

Ein auf dem Hebelarm 38 verschiebbares Gewicht 39 kann zur Erzeugung eines unterschiedlichen Drehmo­ ments 40 und damit zu einer Krafteinwirkung auf den Federbalg 11 verwendet werden. Anstelle des ver­ schiebbaren Gewichts 39 kann auch eine in der Feder­ kraft verstellbare Feder 41 verwendet werden. Die un­ terschiedliche Krafteinwirkung erzeugt einen unter­ schiedlichen, jedoch konstanten Druck im Federbalg 11.

Die Druckkonstanthalteeinrichtung im inspiratori­ schen Zweig hat die Aufgabe eines Puffers, d. h. das erfindungsgemäße Atemhilfegerät kann sowohl im High-Flowals auch im Low-Flow-Betrieb verwendet werden. Das durch die Druckkonstanthalteeinrichtung gebildete Reservoir hat dabei die Aufgabe, Druck­ schwankungen um das Peep-Niveäu auszugleichen und zusätzlich notwendige Atemluft bei einem eventuellen Low-Flow-Betrieb zur Verfügung zu stellen. Dabei wird mit der speziellen Ausführungsform wie in Fig. 2 bei­ spielhaft dargestellt, der eingestellte Beatmungsdruck unabhängig vom Weg des Federbalgs 11 konstant ge­ halten. Dies ist mit einem üblichen Atembeutel oder Wetterballon nicht möglich.

Diese vorteilhafte Ausführungsform wurde bereits in der Anmeldung P 37 12 839.0 des Anmelders vorge­ schlagen. Hierauf und auf weitere Vorteile wird aus­ drücklich Bezug genommen.

Das in Fig. 1 und 2 in der inspiratorischen Leitung 12 vorgesehene Einwegventil 13 ist in Fig. 3 in besonderer Ausführung näher dargestellt. Dieses Ventil wurde ebenfalls vom Anmelder in der Anmeldung P 37 12 388.2 vorgeschlagen. Auf diese Anmeldung wird ebenfalls ausdrücklich Bezug genommen. Das in der Fig. 3 dargestellte Einweg- oder Rückschlagventil 13 zeigt in Teil a die Gasleitung 12 mit einer den Leitungs­ querschnitt 12 abschließenden Abschlußplatte 42, wie sie in Fig. 3b in Stirnansicht dargestellt ist. Der Rohr­ querschnitt wird danach durch sich kreuzende Stege 43 begrenzt, die zwischen sich Öffnungen 44 einschließen. Auf der gasstromabwärtsliegenden Seite dieser Ab­ schlußplatte 42 sitzt eine Gummimembran 45 (Fig. 3c), die radiale Einschnitte 46 aufweist. Die kreisförmige Gummimembran 45 besteht demnach aus Kreissegmen­ ten, die sich leicht in axialer Richtung verbiegen lassen. Die Segmente der Gummimembran 45 dienen zum Ver­ schluß der Öffnungen 44 der Abschlußplatte 42, wobei die radialen Einschnitte 46 durch die Stege 43 abge­ schlossen sind. Die radialen Einschnitte 46 müssen des­ halb in ihrer Breite kleiner ausgeführt werden, als die Breite der Stege 43.

Dieses Einwegventil hat den Vorteil, daß es außeror­ dentlich empfindlich ist, so daß beim Wechsel zwischen Verschluß und Öffnung nahezu keinerlei Druckschwan­ kungen auftreten.

In Fig. 1 sind als zusätzliche Maßnahme die Trenn­ ventile 48 bis 51 eingezeichnet. Um den durch die exspi­ ratorische Atemluft kontaminierten Raum auswechseln oder reinigen zu können, wird eine erste Trennstelle 48 vor dem Einwegventil 13 und eine zweite Trennstelle 49 hinter dem Exspirationsventil 24 angeordnet. Hierdurch wird der unmittelbar mit dem Patienten in Berührung stehende Bereich austauschbar ausgestaltet, damit die­ ser Geräteteil einer Reinigung zugeführt werden kann.

Am Patientenanschlußstück 4 kann eine weitere Trennstelle 50 vorgesehen sein, die zum Anschluß einer Maske oder eines Tubus dient. Schließlich ist eine Trennstelle 51 vorgesehen, um das Peep-Ventil 28 ab­ trennen zu können.

Durch das in der Nähe des Patienten angeordnete Rückschlagventil 13 wird auf jeden Fall vermieden, daß kontaminierte Luft in den inspiratorischen Zweig 3 ge­ langen kann. Das in der exspiratorischen Phase gegen das Rückschlagventil 3 strömende Gas verhindert als Druckpolster darüber hinaus eine unmittelbare Berüh­ rung dieses Ventils mit kontaminiertem Gas. Durch die Trennstelle 48 wird der kontaminierte Raum im Bereich des Patienten zur Reinigung abgetrennt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet im übri­ gen wie folgt: In der inspiratorischen Phase (Einatmen) strömt nach dem High-Flow-CPAP-Prinzip der ständig fließende Gasstrom im inspiratorischen Zweig über die Druckkonstanthalteeinrichtung 11 und über die Leitung 12 zum Patienten 2, wobei die kraftunterstützte Druck­ konstanthalteeinrichtung bzw. Federbalg 11 ebenfalls Gas aus diesem Reservoir mit konstantem Druck bei Bedarf strömen läßt. Der notwendige konstante Druck wird mittels dem Gewichtsystem auf dem Federbalg 11 erzeugt. Hierdurch ist auch ein Low-Flow-Betrieb mit einem geringeren ständigen Gasstrom möglich, da die Druckkonstanthalteeinrichtung Druckschwankungen und zusätzlich benötigtes Atemgas ausgleicht bzw. zur Verfügung stellt.

Während der inspiratorischen Phase ist das Einweg­ ventil 13 geöffnet und der sich beim Patienten einstel­ lende Druck wird durch das auf Peep-Niveau eingestell­ te, als Membranventil 24 oder als Peep-Ventil 15 ausge­ bildete Exspirationsventil gesteuert. Nimmt der Patient weniger Gas zu sich, als durch die Gasversorgung aus der Leitung 10 zuströmt, so wird hierdurch das Feder­ balgvolumen nicht benötigt oder gefüllt oder die zuviel zufließende Gasmenge strömt über das Exspirations­ ventil 24, 15 ins Freie.

Während der exspiratorischen Phase schließt das Rückschlagventil 13 und trennt den inspiratorischen Zweig unmittelbar nach dem Patientenanschlußstück 4, 5 ab. Der ständig fließende Gasstrom aus der Gasleitung 10 füllt dann die Druckkonstanthalteeinrichtung 11. Ist diese gefüllt, so muß der ständig fließende Gasstrom während der Exspirationsphase über die Leitung 12 und über das Rückschlagventil 13 ebenfalls durch das Exspi­ rationsventil 24, 15 entweichen. Hierfür kann, wie in Fig. 2 wahlweise gestrichelt dargestellt, ein zusätzliches Ausströmventil 47 vorgesehen sein, welches ebenfalls auf Peep-Niveau einzustellen ist und den Atemweg­ druck verkleinert.

Der kontinuierlich positive Atemwegdruck (CPAP) auf Peep-Niveau wird durch das Exspirationsventil 24, 15 eingestellt, wobei wahlweise als Exspirationsventil unmittelbar ein Peep-Ventil 15 (Fig. 2) oder ein Über­ strömventil 24 (Fig. 1) verwendet wird. Das Überström­ ventil nach Fig. 1 wird durch ein separates Peep-Ventil 28 über eine Steuerleitung 23 wie beschrieben angesteu­ ert.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und be­ schriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Ausgestaltungen und Weiterbildungen ohne eigenen erfinderischen Ge­ halt.

Claims (11)

1. Atemhilfegerät zur Wiederherstellung der Spontanatmung bei Patienten, wobei in einem inspiratorischen Zweig (10, 12) Mittel wie Luft- und Sauerstoffleitungen (6, 7), Regelventile (8) und/oder Druckminderer mit Durchflußmesser(9) zur Erzeugung eines dauernd fließenden Gasstroms (High-Flow-, Low-Flow- Prinzip), sowie ein Gasstrom-Einwegventil (13) vorgesehen sind und ein kontinuierlich positiver Atemwegdruck (CPAP) durch ein auf Peep-Niveau einstellbares Peepventil (28) erzeugt wird und wobei weiterhin ein vom Peep-Niveau beeinflußtes Exspirationsventil (24) zur Abfuhr des Atemgasvolumens in der expiratorischen Phase vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Exspirationsventil als Überströmventil (24) ausgebildet ist, dem ein separates, auf Peep-Niveau einstellbares Peep- Ventil (28) nachgeschaltet ist, wobei ein, hinter dem Überströmventil (24) auf Peep-Niveau gehaltener Druckraum (31, 27) die über das Überströmventil (24) ausströmende Atemluft in der Exspirationsphase bestimmt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Exspirationsventil (24, 15) im Bereich des Patienten- Anschlußstücks (4) angeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das als Überströmventil (24) ausgebildete Exspirationsventil eine, den exspiratorischen Ausgang (14) abschließende, empfindliche Membran (32) besitzt, deren Rückseite einen, mittels des separaten Peep-Ventils (28) auf Peep-Niveau gehaltenen Druckraum (31, 27) aufweist, wobei der Druckraum (31, 27) über eine Steuergasleitung (25), ggf. mit Drosselventil (26) oder Druckminderer (9'), mit einer Gaszufuhrleitung (6, 7) verbunden ist.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das, das Überströmventil (24) steuernde Peep-Ventil (28) als federbelastetes, einstellbares Peep-Ventil (28) oder als Standrohr mit Wasserschloß zur Einstellung des Peep-Niveaus ausgebildet ist.

5. Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (27, 31) über die Steuergasleitung (25) mit Sauerstoff (7) oder Druckluft (6) beaufschlagbar ist, wobei in der Steuergasleitung (25) ein Druckminderer (9') und/oder ein Drosselventil (26) zur Einstellung eines konstanten Drucks vorgesehen sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasstrom-Einwegventil (13) als Atemluft-Rückschlagventil ausgebildet und im Bereich des Patienten-Anschlußstücks und zwischen diesem und einer Druckkonstanthalteeinrichtung (11) im inspiratorischen Zweig (10, 12) angeordnet ist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkonstanthalteeinrichtung (11) in der exspiratorischen Phase wenigstens einen Teilstrom des ständig fließenden Gasstroms aufnimmt und vorzugsweise als Wetterballon, als Atembeutel oder als feder- oder kraftbelasteter oder momentanbelasteter Balg (11) o. dgl. ausgebildet ist.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckkonstanthalteeinrichtung (11) und dem Atemgasrückschlagventil (13) ein weiteres, auf Peep-Niveau einstellbares Peep-Ventil (47) für den Gasstromüberlauf in der exspiratorischen Phase vorgesehen ist.

9. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der als feder- oder kraftbelasteter Federbalg 3 ausgebildeten Druckkonstanthalteeinrichtung (11) über eine konstante Kraft oder über eine, an einem Hebelarm verschiebbare, ein einstellbares konstantes Drehmoment erzeugende Kraft erfolgt.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Patientenanschlußstück mit Schlauchsystem (5) durch eine erste Trennstelle (48) vor dem Atemgasrückschlagventil (13) und einer zweiten Trennstelle (49) hinter dem Exspirationsventil (24) vom Gerät (1) abtrennbar ist.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Trennstelle (50) zum Anschluß einer Maske oder eines Tubusses am Patientenanschlußstück (4) vorgesehen ist.