DE6608564U

DE6608564U - Geraet zur ueberwachung des gasstoffwechsels bei der atmung.

Info

Publication number: DE6608564U
Application number: DE19686608564
Authority: DE
Original assignee: ALBERT DARGATZ FA
Current assignee: ALBERT DARGATZ FA
Priority date: 1968-03-15
Filing date: 1968-03-15
Publication date: 1971-09-23

Description

Firma Albert Darg-afcs in Hamburg 28 Gerät zur Überwachung des Gasstoffwechsels bei der Atmung

Pio Neueruns befaßt sich rait der überwachung der Atmung und insbesondere des GasstoffWechsels beim Atmen und betrifft hierzu dienende medizinische Geräte wie Spirographen und Narkosegerät* die mit einem System in geschlossenem Kreislaufe arbeiten. Für das richtige Ergebnis bei der Verwendung solcher Geräte ist die Absorption des vom Patienten ausgeschiedenen Kohlendioxyds (CO₂) von maßgebender Bedeutung.

Bei bekannten Geräten dieser Art wird das vom ratienten ausgeatmete GO₂ in einem mit Natronkalk kleiner Korngröße beschickten Gefäß absorbiert. Abgesehen davon, daß in ihm ein Teil des ausgeatmeten CO₂ nicht absorbiert wird, ist das Ergebnis unsicher, weil das Absorptionsvermögen des Natronkalkes von seinem Feuchtigkeitsgehalt, seiner Korngröße und seiner Vorbelastung, also von nicht bestimmbaren und schwankenden Größen abhängt. Andererseits spricht der für solche Zwecke gebräuchliche mit Kieselgel beschichtete sogenannte Indikatorkalk lediglich auf den feuchtigkeitsgehalt des Kalkes im Absorber und auf dessen Verringerung bei zunehmender Bindung von

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COo₅ jedoch nicht ^Uf den CÖ_o-Gehait selbst an.

Mit diesen Kitteln und Maßnahmen ist das oben umrissene Ziel nicht erreichbar.

Dies gelingt nach der Neuerung grundsätzlich dadurch, daß der COg-Gehalt der ausgeatmeten Luft im Kreislaufe hinter einem mit Natronkalk arbeitenden Absorber durch die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit einer Lauge gemessen wird, der dio ausge-

atmete Luft zugeführt wird und welche die Fähigkeit besitzt, CO₂ zu binden, wofür als Beispiele Kalilauge und Natronlauge genannt seien. Als besonders zweckmäßige Ausbildung eines Gerätes nach der Erfindung wird vorgeschlagen, hinter dem Absorber einen Teilstrom der ausgeatmeten Luft abzuzweigen und ihn aurcL eine die

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Lauge enthaltende Kammer zu leiten, in der die Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des Widerstandes der Lauge laufend gemessen werden. Dieser Widerstand C wächst in dem Maße, wie die Einströmung von CO₂ zunimmt und die Lauge neutralisiert wird. Die Werte dieser Wider-Standsänderungen werden weiterhin gemäß der Neuerung einem Anzeigegerät zugeführt und steuern bei Überschreiten eines bestimmten Wertes eine elektrische Vorrichtung, die durch Abgabe eines optischen oder/und akustischen Signals zu erkennen gibt, daß die Aufnahmefähigkeit des Absorbers erschöpft ist und bei Fortsetzung der Untersuchung dem Patienten Atmungsluft von einem physiologisch unzulässig holiem COp-G-ehalt zugeführt werden würde*

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Das Gerät nach der Neuerung ist im Nachstehenden anhand eines Ausführungsbeispieles nHher erlnutert, das auf der Zeichnung veranschaulicht ist, und awar zeigen

Fig. 1 und 2 je eine schematiseho Darstellung, während ein wesentlicher Bestandteil des Gerätes in größerem Maßstabe in
M Fig. 3 im mittleren senkrechten Schnitt und in

Fig. 4 im waagerechten Schnitt nach IV-IV der Fig. 3 veranschaulicht ist.

Wie das Schema in Fig. 1 zeigt, wird die vom Patienten durch ein Mundstück 1 ausgeatmete Luft einem mit Natronkalk beschickten Absorber 2 zugeführt, und zwar in dem durch ein Gebläse 5 aufrechterhaltenen Hauptkrmslauf des Gerätes durch eine Spirometerglocke

4 zurück zum Mundstück 1- Von diesem Hauptkreislauf wird hinter dem Absorber 2 ein Teilgasstrom mit einer Leitung

5 abgezweigt, mittels einer auf konstantes Fördervolumen stabilisierten Pumpe 6 in Umlauf gehalten und durch eine Leitung 7 in den Hauptgasstrom z'irückgeführt. In dem Teilgasstrom 5₅ 7 ist eine verzugsweise mit 0,01 η Kalilauge beschickte Zelle 8 angeordnet, die zur ständigen Messung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des elektrischen Widerstandes der Lauge gemäß Fig. 2 bis 4 eingerichtet ist. Nach aea Dixrbhgange durch die Meßzelle 8 wird der Teilgasstrom durch die Leitung 7, in der ein

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Strömungsmesser 9 angeordnet ist, in den Hauptccaskreislauf zurückgefördert.

Die Meßzelle besteht gemäß Fig. 3 und 4 aus einem gasdichten Hohlkörper 1O₁ an den eine U-förmige, ebonfalls gasdichte Rohrverbindung 11, 12, 13 angeschlossen ist. Die bei der öffnung 14 eingefüllte Kalilauge nimmt "Y die Räume 10, 11, 12, 15 bis zu einem Niveau 15 ein. Der mit der Pumpe 6 durch die Leitung 5 geförderte Teilgasstrom (Fig-,1) wird durch ein Rohr 16 und eine Fritte 17 in die Kalilauge eingeleitet. Nach Passieren der Kalilauge sammelt sich der Teilgasstrom im freien Raum des Hohlkörpers 10 über dem Flüssigkeitsspiegel 15 und gelangt von dort durch <±ii Öffnung 18 (siehe auch Fig. 4-) und den Strömungsmesser 9 (Fig. 1) in den Hauptgasstrom zurück.

Die Fritte 17 ist von einem engen ringförmigen Räume 19 umgeben, der im Verein mit der feinen Verteilung des eintretenden Gasstromes und mit einer injektorartigen Wirkung in der Kalilauge eine Umwälzbewegung (siehe die Pfeile a) hervorruft.

In dem Teile 13 der Meßzelle liegen in der Kalilauge zwei Elektroden 20, 21, zwischen denen der elektrische Widerstand der Kalilauge bzw« seine Änderungen gemessen wird. Diese Änderungen des Widerstandes der Kalilauge sind davon abhängig, ob und wieviel CO₂ der Teilgasstrom in

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-"er VeBzelle er.thp.lt, das die Kalilauge in fortschreitor.ier" "aße neutral: siert. Die damit einhergehenden Wi- !»■"s^ar^-ndervrr.-on ier I aur;e werden gertessen und zur An-■7A"i~o ro^_Qf>'„- ._Jr,^ r.=ich **T>erschreiter eines bestimmten Wertes zur Au~I ^dur.f- ^Qir.es optischen und/oder akustischen Signals ausgenutzt.

Die Schaltung <*ex^% zu diesem Zweck im Teil 13 des Hohlkörpers 10 der Meßzelle 8 angeordneten Elektroden 21 und 22 ist im Schaltschema nach Fig. 2 veranschaulicht.

Die Elektroden 21, 22 liegen in einer Wheatston¹sehen Brückenschaltung und werden aus einem Aggregat 23 mit einer Wechselspannung von etv/a 3 K/Rz eingespeist. Die in der ?>'eßzelle 8 eingeschlossene Kalilauge hat zunächst einen bekannter. Widerstandswert von etwa 500 Ohm. Dieser V/ert gilt gleichzeitig als Kriterium und Kontrolle dafür, daf? sich die eingefüllte Kalilauge in einwandfreien Zustand befindet.

Die Wheatston'sehe Brücke ist durch zwei Leitungen P4 an "Inen *'eß- und Schaltverstärker 25 angeschlossen, dem ein Ve«instrument ?6 und zwai Vorrichtungen ?7, 28 nnnhceschal^et sind, die ein ontisches bzw. akustisches Signal ireber.

De^ über die Wheatston 'sehe BrÜGke übertragene V/ert des .ieweiligen Wvierntnndos df»r Kalilauge wird am Meßin-

strur.ort 26 sr.fcaeirt. Onrnh ί>1ηθ Markierung kann der revr'inschte Aus^anerswort des Widerstandes der Kalilauge featpreler^t werden. Seine fortlaufende Änderung wird am

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Instrument 26 erkennbar; der bald erreichte Schaltpunkt für die Beendigung der Untersuchung, d. h. wenn sich der COp-Gehalt der ausgeatmeten Luft einer s unzulässigen Höhe nähert, wird durch eine weitere Markierung kenntlich gemacht, womit ein Alarmsignal während der Untersuchung vermieden werden kann. Vor Beginn einer Untersuchung läßt das Instrument 26 die 5—^e™iS^e Absorptionsfähigkeit des Kalks und damit die Notwendigkeit erkennen, einen verbrauchten Kalk durch frischen zu ersetzen. Der in Abhän- gigkeit von der Widerstandsänderung der Kalilauge festgelegte Schaltpunkt zur Auslösung des Alarmsignales wird an einem — nicht dargestellten Potentiometer des Meß- und Schaltverstärkers 25 (Fig. 2) eingestellt, Dieser bcnaltpunkt v/ira erreicht, wenn der Kalilauge über den Teilgasstrom deshalb COp angeboten wird, weil der Absorber nicht mehr die ganze vom Patienten exspirierte CO₂~Menge bindet; dann v/ird dieses nun im Teilgasstrom befindliche COp durch die Kalilauge der Meßkammer absorbiert und sich der Widerstandswert der Kalilauge im fortschreitenden Maße erhöhen. Erreicht der Wxderstandsv/ert der Kalilauge etwa 800 0hm, so wird der ontsprechend festgelegte Schaltpunkt erreicht und der Alarm ausgelöst. Der Schal ti>unkt des Meßverstärkerü >** kann auf einen beliebigen 0hm'sehen Wert der jeweils gewählten Lauge eingestellt werden.

Wird dar Teilß&sstroi«i durch Abstimmung mit dem Hauptkreislauf in ein bestimmtes Verhältnis zur Gesamtströmung

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des Spirographen-Kreislaufes gesetzt, so kanr. durch Einstellung des Schaltpunktes ir.it Hilfe eir.^s Potentiometers erreicht werden, daß bei einem Gehalt von ca. 0,2 bis 0,3 % COp im Hauptgasstrom des Sojrographen hinter dem Absorber Alans aussei er;*· wir-ί. Darit ist sichergestellt, daß der durch der. Absorber des Spircgraphen eintretende Anteil CO ~ noch in einem Bereich liegt, der nicht zu einem unphysiologischen "Verhalten j

des Patienten und somit zum Eintritt falscher Meßwerte führt. Außerdem wird verhindert, daß ein unnötig hoher Verbrauch von Natronkalk sich daraus ergibt, daß der Kalk noch vor der Erschöpfung aus vermeintlichen Sicherheitsgründen 2,α früh ausgewechselt wird.

- Schutaansrtrüche -

Claims

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PATENTAIfAVALT

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HAMBURG

Schutzansprüche

ι. C-er^t zur Untersuchung des Gasstoffwechsels bei der Atznunc, das im geschlossenen Kreislaufe arbeitet. daqourch gekennzeichnet, daß der COp-Gehalt der ausge- ^ atmeten Luft im Kreislaufe hinter einem mit Natronkalk arbeitenden Absorber (2) durch die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit einer Lauge gemessen wird, der die ausgeatmete Luft zugeführt wird und welche die Fähigkeit "besitzt, COo zu binden.
2. Gerät lach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Absorber (2) ein Teilstrom der ausgeatmeten Kammer (8) geleitet wird, in der dje Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit bzw. des Widerstandes der Lauge laufend gemessen werden. *- 3. Gerät pach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßwerte der Widerstardsändernngen einem Anzeigegerät (?6) zugeführt werden und bei Überschreiten eines bestimmten Wertes eine elektrische Vorrichtung (27, 28) steuern, dio ein optisches oder/und akustisches Signal gibt.
4. Gerät nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß für die Messung eine Kammer (P,10) vorgesehen ist, in

β der die Lauge durch den Tei!gasstrom in Umlauf gehalten

wird.

mn«»*« 660856423.9,71

n 7· ?'ai 1971 ;,
5. Gerp't nach Anspruch 4, dadurch ^ekomizeichnet _s dai? in der "ePkammer (8, Ί0) der Wipers+;end der laur;e mit einen Paar Elektroden (21, 22) gemessen vird, die in Wheatstona' scher Briickenschaltung an einen VeB- und Schaltverstärker (25) angeschlossen sind, zu dem ein Widerstandsmeßgerät (26) und eine Signalvorrichtung (27, 28) gehören.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet:, daß der Schaltpunkt des Meßverstärkers (25) auf einen "beliebigen Ohm'scnen Wert der Leitfähigkeit der jeweils verwendeten Lauge einstellbar ist.