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Wi ederbelebungs gerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Wiederbelebungsgerät
oder ein Gerät für die künstliche Atmung. Es ist von einfacher, gedrungener und
zuverlässiger Bauweise.
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Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, daß das Wiederbelebungsgerät
einen Injektor oder Aspirator aufweist. In den Injektor fließt unter Druck ein für
die Wiederbelebung geeignetes Gas. In ihm wird ein durch eine Kurbel gesteuertes
Sicherheitsventil selbsttätig von der Offen-Stellung in die Zu-Stellung und umgekehrt
durch die Wirkung einer Membran bewegt. Sie ist mit einer Feder gekuppelt, welche
mit dem durch die Kurbel gesteuerten Ventil verbunden ist. In der Offen-Stellung
läßt das Ventil zur Erzeugung einer Saugwirkung das Gas durch den Injektor fließen.
In der Zu-Stellung des Ventils fließt das Gas seitlich aus dem Injektor zur Erzeugung
einer Druckwirkung.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß das Drosselklappenventil
im Injektor unterhalb von seitlichen Öffnungen des Injektors starr mit einem einfachen
Kurbelmechanismus verbunden ist. Die mit der Kurbel verbundene Spiralfeder wird
durch eine gleitbar befestigte Stange betätigt. Sie ist mit der Membran verbunden.
An beiden Enden der Stange sind einstellbare Kompressionsfedern vorgesehen. Ein
Gasstromkanal im Wiederbelebungsgerät steht mit den seitlichen Öffnungen im Injektor,
mit einem zu einer Gesichtsmaske führenden Schlauch und mit der einen Seite der
Membran in Verbindung. Wird durch die Membran, die Stange, die Spiralfeder und die
Kurbel das Drosselklappenventil in seine Offen-
Stellung gebracht,
so wird die Ausatmungsphase des Wiederbelebungszyklus erzeugt. Wird das Ventil in
seine Zu-Stellung gebracht, so wird die Einatmungsphase des Wiederbelebungszyklus
erzeugt.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal umfaßt das Wiederbelebungssystem
eine Gesichtsmaske und ein damit verbundenes Wiederbelebungsgerät. Es empfängt sein
Gas aus einer Hochdrucksauerstoffquelle oder einem durch eine Turbine betätigten
Luftverdichter. Die Turbine wird durch den atmosphärischen Luftdruck unter Verwendung
einer einfachen Wasserstrahlpumpe angetrieben.
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Nach einem weiteren Erfindungskennzeichen weist das Wiederbelebungsgerät
einen Injektor oder Aspirator auf, in welchen das Gas unter Druck einfließt. Im
Injektor unterhalb seiner seitlichen Öffnungen befindet sich das Steuerventil, welches
durch einen einfachen und wirksamen Mechanismus selbsttätig betätigt wird. Der Mechanismus
steht unter der Wirkung der auf Druck ansprechenden Membran.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es sind
Fig. I eine Draufsicht auf das Wiederbelebungsgerät mit Blickrichtung auf den Schlauchstutzen
mit der Reguliereinrichtung zur Gaszuführung, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie
2-2 der Fig. 3, -Fig. 3 ein waagerechter Schnitt durch das Wiederbelebungsgerät
mit dem im Längsschnitt dargestellten Injektor, Fig. 4 ein Längsschnitt des Injektors
mit dem dazugehörigen Steuerventil, Fig. 5 eine schematische Darstellung des Wiederbelebungsgerätes
mit seinen dazugehörigen Bestandteilen.
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Es kann hauptsächlich in Krankenhäusern, Rettungsstationen und verwandten
Hilfseinsatzstellen benutzt werden.
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An Hand der Fig. I bis 4 wird das Wiederbelebungsgerät in seinen
Einzelteilen beschrieben. Der Hauptkörper I ist im wesentlichen von zylindrischer
Form.
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Er ist an einer Seite durch eine Schraubkappe oder Deckel 2 geschlossen.
Er enthält schmale Öffnungen 3.
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Ein kreisförmiger Vorsprung im Körperinneren bildet einen Sitz für
die kreisförmige Wand 4, die kreisförmige Membran 5 und die kreisförmige Dichtung
6, welche hintereinander angeordnet sind. Sie werden durch die Schraubkappe 2 gehalten.
Die Wand 4 weist die zylindrische Verlängerung 7 auf. Sie sitzt mit ihrem Rand bei
8 in einer flachen Nut des Körpers I.
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Außerhalb der Verlängerung 7 ist die Wand 4 mit einer Reihe von Löchern
9 versehen. Der kleine zylindrische Ansatz Io in der Mitte der Wand 4 stellt die
Führung für eine gleitende Ventilbetätigungsstange oder -stielI2 dar. Er ist durch
die Mitte der Membran 5 hindurchgeführt und mit einem Paar Membranträgerplatten
oder -scheiben I3 verbunden. An den Enden des Stieles oder der Stange r2 sind gleichwertige
Druckfedern 14 und 15 angebracht. Der Endbewegung der Stange 12 setzen sie einen
leichten Widerstand entgegen. Die Einstellung der beiden Federn 14 und 15 ist die
gleiche, so daß nur eine beschrieben zu werden braucht. Angrenzend an die Feder
15 liegt die Schraubkappe 2. Sie hat eine kappenförmige Verlängerung I6 mit gegenüberliegenden
Schlitzen 17.
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Sie erstrecken sich durch einen wesentlichen Teil des Umfanges und
nehmen einen waagerechten Stift 18 auf. Seine gegenüberliegenden Enden sind in einem
drehbaren Knopf 19 verankert, welcher über die kappenähnliche Verlängerung I6 paßt.
Kugel-Feder-Sperrungen 20 in den Wänden des Knopfes 19 drücken auf die Schraubkappe
2. Man erhält somit für den Knopf 19 eine Reibungseinstellung, wenn die Kugel-Feder-Sperrungen
20 in geeignete Aussparungen einschnappen. In der kappenähnlichen Verlängerung r6
ist gleitbar ein Federanschlagglied 21 gelagert. Es hat gegenüberliegende und ähnliche
Nockenteile 22, welche mit dem Querstift I8 zusammenarbeiten.
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Somit wird das Federanschlagglied-2I nach innen und außen bewegt,
wenn der Knopf 19 gedreht wird. Wie aus den Fig. I und 2 ersichtlich, trägt der
Knopf 19 einen Zeiger I9'. Er kann auf einer geeigneten Skala eingestellt werden.
Es wird das Ansprechen des Wiederbelebungsgerätes auf Druck angezeigt, wenn es zwischen
Saug- und Druckphasen des Wiederbelebungszyklus hin und her geht. Ein Stift oder
Splint 23 kann vorgesehen sein, damit das Federanschlagglied 21 sich in der kappenähnlichen
Verlängerung I6 nicht drehen kann. Die Kompression der Feder 15 bestimmt den maximalen
positiven Druck, welcher dem Patienten während der Einatmungsphase des Wiederbelebungszyklus
zugeführt wird, während die Kompression der Feder 14 den minimalen negativen Druck
bestimmt, der in der Ausatmungsphase des Zyklus auftritt. Geeignete Druckbereiche
für diese Phasen sind o bis + 20,3 cm Wassersäule für die Einatmungs- und o bis
- 7,6 cm Wassersäule für die Ausatmungsphase. An den Federeinstellknöpfen ist eine
entsprechende Skala für diese Druckbereiche vorgesehen. Der maximale Gaseinlaß druck
am Anschlußstück 26 entspricht gewöhnlich dem maximalen, während der Wiederbelebung
verwendeten positiven Druck, beispielsweise ungefähr + 25,4 cm Wassersäule.
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In den Fig. 3 und 4 ist ein Aspirator- oder Injektorgerät 25 gezeigt.
Es erstreckt sich durch den Wiederbelebungsgerätekörper I auf der einen Seite seines
Mittelpunktes und koaxial zum Gas anschluß stück 26 und einem Gasauslaß 27. Der
Injektor besteht aus einem Rohr 28 mit einem ringförmigen Flansch 29 an seiner Einlaßseite.
Am Flansch 29 liegt mit ihrem Flansch die Düse 30 an. Beide Flansche werden durch
den Schraubring 3I in Stellung gehalten, der für sein Anziehen strahlenförmige Schlitze
aufweist. Das Innere des Rohres 28 hat einen konischen Querschnitt.
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Der Konus erweitert sich von innen nach außen. Es ist der Diffusor,
der sich fast bis zum Auslaß der Düse 30 erstreckt. Seitliche Gasdurchlaßöffnungen
32 im Rohr 28 in der Nähe des Düsenauslasses stellen die Verbindung mit dem Inneren
des Wiederbelebungsgerätekörpers I und besonders mit einem ringförmigen Raum zwischen
der Wand 4 und von der von der Membran 5 entfernt liegenden Endwand des Körpers
1 (s. Fig. 2) her.
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Ein Drosselklappenventil 33 im Rohr 28 ist mit einer Kurbel 34 starr
verbunden. Die Kurbel 34 befindet sich mit seinem Kurbelende auf der einen Seite
der
Stange 12 und ist damit durch die Feder 35 verbunden. Wird die Stange 12 durch die
Wirkung der Membran 5 hin und her bewegt, so bewegt sich die Feder 35 von der einen
zur anderen Seite der Drehachse der Kurbel 34 (s. Fig. 2). Dadurch schnappt das
Ventil 33 mit einer plötzlichen Bewegung in seine Offen- oder Zu-Stellung. Die in
ausgezogenen Linien gezeigten Stellungen der Feder, der Kurbel und des Ventils entsprechen
der Offen-Stellung des Ventils, bei welcher der Injektor 25 ein Vakuum in dem zum
rohrförmigen Anschlußstück 36 führenden ringförmigen Raum erzeugt. Dadurch entsteht
die Ausatmungsphase des Wiederbelebungszyklus, da das Anschlußstück 36 normalerweise
einen zur Gesichtsmaske führenden Schlauch trägt. Gelangt das Ventil 33 in die Zu-Stellung,
kann das Gas von der Düse 30 nur durch die Öffnungen 32 ausströmen. Dadurch erhält
man einen positiven Gasfluß durch das Anschlußstück 36 zur Gesichtsmaske. Die ringförmige
Zylinderwand 7 bildet einen bestimmten Gaskanal von den Öffnungen 32 zum Anschlußstück
36 und umgekehrt.
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Dadurch werden die beweglichen Teile, wie die Stange I2, die Feder
35 und die Kurbel 34, gegen die von der Lunge des Patienten ausgeatmete Feuchtigkeit
geschützt. Dadurch könnten bei niedrigen Temperaturen diese Teile einfrieren. Hierauf
wird noch weiter unten eingegangen.
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Das Auslaßende des Rohres 28 endet in einem mit einem Flansch versehenen
Rohrteil 37 mit einer entfernbaren Auskleidung, z. B. Dichtung, 38 und einem Sieb
39 quer am Außenende des Teiles 37 zur Verhinderung des Eindringens von Fremdkörpern
in das Wiederbelebungsgerät. Im Anschlußstück 26 für die Verbindung mit einer Gasdruckquelle,
z. B. einem Sauerstoffzylinder, ist ein Druckflußregulierventil eingebaut. Es hat
einen Querstab 40 in den Längsschlitzen 41 des Anschlußstückes 26 und in ähnlichen
Nockenschlitzen 42 der drehbaren Hülse 43. Der Stab 40 trägt einen konischen Ventilkegel
44, der in das Außenende der Düse 30 eindringen und somit die Größe des ringförmigen
Durchgangs zwischen dem Ventilkörper und der Düsenöffnung regulieren kann.
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Ein in die drehbare Hülse 43 eingeschraubtes und in einer kreisförmigen
Nut des Anschlußstückes 26 gleitendes Schraubpaar 45 verhindert eine Gleitbewegung
der Hülse 43, läßt aber ihre Drehung zu.
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Ein Zeiger 46 an der drehbaren Hülse 43 zeigt an der Skala 47 die
Durchflußmenge durch das Regulierventil in die Düse 30 an. Die Größenordnmlg der
Durchflußmenge beträgt o bis 40 1/Min. Normalerweise wird das Ventil nur vollkommen
geschlossen sein, wenn das Wiederbelebungsgerät nicht benutzt ist.
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Der weite Bereich der Durchflußmengen ermöglicht den Gebrauch desWiederbelebungsgerätes
für Menschen jeden Alters und bei allen möglichen grundlegenden Veränderungen im
Körper. Ferner bestimmt auch die Durchflußmenge in den einzelnen Fällen die Zyklusgeschwindigkeit
des Wiederbelebungsgerätes, da die Durchflußgasmenge bestimmt, wie schnell die Lungen
des Patienten sich vollfüllen und von Gas, Feuchtigkeit und unbrauchbaren Produkten
entleert werden.
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Die Wirkungsweise des Wiederbelebungsgerätes wird an Hand der Fig.
I bis 4 erläutert. Zuerst wird Bezug genommen auf die Fig. 2. Die das Ventil betätigende
Membran 5 ist hier ungefähr in einer Mittellage dargestellt. Da das Drosselklappenventil
33 (Fig. 3) geöffnet ist, saugt der Injektor Gas aus dem Inneren des Wiederbelebungsgerätes
an. Die Membran 5 wird nach rechts in der Fig. 2 gedrückt. Die Wirkung der Feder
15 ist nicht länger erkennbar.
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Aber die Feder 14 für den negativen Druck (Sog) leistet einer weiteren
Bewegung der Stange 12 nach rechts Widerstand. Die Einstellung der Feder 14 bestimmt,
wie niedrig der Druck wird, bevor die Spiralfeder 35 nach rechts über den Kurbelarm
34 hinausschwingt, und bewirkt, daß die Kurbel 34 und das Ventil 33 in die Ventilschließlage
gelangen, wodurch die Einatmung oder die positive Druckphase des Wiederbelebungsgerätes
eingeleitet wird. Bei geschlossenem Ventil 33 fließt das ankommende Gas von den
Öffnungen 32 in das Wiederbelebungsgerätegehäuse I und von dort durch den bereits
beschriebenen Strömungskanal zu dem Ausgangsanschlußstück 36. Sind die Lungen des
Patienten mit frischem Gas gefüllt, wird der positive Gasdruck im Wiederbelebungsgerät
langsam ansteigen. Die Membran 5 bewegt sich nach links. Der Stab 12 wird bewegt.
Die Spiralfeder 35 wird mit der Kurbel 34, die sich noch in der gestrichelten Stellung,
in welcher das Ventil ge schlossen ist, befindet, in die gestrichelte Lage gebracht.
Die Kompressionsfeder 14 übt nicht länger mehr einen merkbaren Enddruck auf die
Stange I2 aus. Die Feder 15 für den positiven Druck leistet aber weiterhin der Bewegung
der Stange 12 nach links Widerstand. Die Einstellung der Feder I5 bestimmt demnach,
wie hoch der Druck zu gehen hat, bevor die Spiralfeder 35 über den Kurbelarm 34
hinausschwingt, und bewirkt, daß die Kurbel 34 und das Ventil 33 in die Ventil-Offen-Lage
gelangen, in welcher die Ausatmung oder die negative Druckphase des Wiederbelebungszyklus
eingeleitet wird. Die Feder 35 ist in zwei Lagen dargestellt. Jede ist nahe der
kritischen Umschnappstellung in bezug auf die Kurbel 34 (Fig. 2). Die Kurbel 34
ist in ihren zwei äußersten Stellungen gezeigt. Die voll ausgezeichnete Lage der
Kurbel entspricht der Offen-Stellung des Ventils (s. Fig. 3 und 4), und die gestrichelt
gezeichnete Stellung entspricht der Zu-Stellung des Ventils. In der ersten Stellung
stellt die Berührung des Kurbelarmes 34 mit der Wand 4 einen Endanschlag dar. In
der zweiten Stellung stellt die Berührung des Ventils 33 mit den Wänden des Rohres
28 eine direkte Stoppwirkung dar. Wie vorhergehend bemerkt, bestimmt das einstellbare
Einlaßventil die Durchflußmenge für einen gegebenen Fall und gleichzeitig die Zyklusgeschwindigkeit
des Wiederbelebungsgerätes. In der Praxis wird mit dem Wiederbelebungsgerät eine
Tabelle geliefert, welche die erforderlichen Einstellungen des Einlaßventils für
Menschen verschiedenen Alters und insbesondere verschiedener Größen anzeigt. In
manchen Fällen werden die Werte geändert, z. B. wenn das Wiederbelebungsgerät für
Personen benutzt wird, die schädliche Dämpfe aufgenommen haben. In diesen Fällen
wird eine größere Durchflußmenge helfen, aus dem Blut einige der unerwünschten,
aufgelösten Gase auszuscheiden. Wenn
auch die Ausatmungsphase des
Wiederbelebungszyklus gut fortschreiten wird, bis in dem Gerät ein leichter Unterdruck
vorhanden ist; so wird diese Praxis nicht immer empfohlen. Manche Autoritäten empfehlen
die Verwendung von Unterdruck bei der Wiederbelebung oder künstlichen Atmung nicht,
weil eine Adhäsion des Lungengewebes und ein teilweises Zusammenklappen der Bronchialröhren
auftreten kann.
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In Fig. 5 ist ein Wiederbelebungssystem oder eine Zusammenfassung
seiner allgemeinen Anwendung gezeigt. . Das Äußere des beschriebenen Wiederbelebungsgerätes
ist dargestellt. Man sieht den federbeaufschlagten Einstellknopf 19 auf der Schraubkappe
2.
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Das Anschlußstück 36 ist mit der Gesichtsmaske 50 verbunden. Sie paßt
über den Mund und die Nase des Patienten und kann von Hand oder durch Bänder gehalten
werden. An den das Gesicht berührenden Kanten der Maske ist ein biegsamer Schlauch
5I vorgesehen, der durch das Einwegventil 52 mit dem Maskeninnern verbunden ist.
Das Ventil 52 ist so eingestellt, daß der maximale Druck in der Maske im Schlauch
51 entwickelt wird, aber nicht in die Maske zurückweichen kann.
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Das Gaseinlaßanschlußstück 26 ist mit einer Leitung 53 über ein Abschlußventil
54 und ein Sicherheitsventil 55 mit der Druckturbine 56 verbunden. Sie ist mit einem
Lufteinlaßsieb 57 versehen. Der Rotor 58 der Druckturbine ist auf der Welle 59 befestigt.
Sie führt zur anliegenden Antriebsturbine 60. Die Welle 59 weist einen unrunden
Endteil 6I auf, der an einen Elektromotor oder andere Antriebsquelle im Bedarfsfalle
gekuppelt werden kann, wenn der Antrieb der Turbine 60 ausfällt. Im Normalfalle
wird die Turbine 60 durch die atmosphärische Luft angetrieben, welche durch die
Düse 62 einströmt und auf den Turbinenrotor 60' auftrifft. Der atmosphärische Luftstrom
gegen das Turbinenrad wird durch Verbindung des Turbinengehäuses mit einer Wasserstrahlpumpe
63 oder einer anderen Vakuumpumpe erzeugt. Indem ein Wasserstrom aus dem Wasserhahn
64 durch die Pumpe strahlt und nachher in einen Ausguß 65 fließt, wird sie angetrieben.
Eine zweite Gasquelle ist mit der Leitung 53 verbunden, indem an sie der Sauerstoffbehälter
68 über eine Leitung angeschlossen ist, in welcher sich ein Absperrventil 66 und
ein Ventil 67 zur Druckvernainderung befinden. Der Sauerstoff kann im Behälter 68
unter einem sehr hohen Druck stehen.
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Um ihn im Einlaßstück 26 des Wiederbelebungsgerätes auf einen Wert
von ungefähr 25,4 cm Wassersäule herunterzubringen, muß das Ventil 67 vorgesehen
sein, das yorzugsweise direkt an der Ausgangsseite des Tankes 68 angebracht ist.
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Das in der Fig. 5 dargestellte System soll wegen der verschiedenen
Wiederbelebungsgasquellen eine angemessene Sicherheit gewährleisten. In der Darstellung
der Fig. 5 ist das Wiederbelebungsgerät mit der Quelle 56 für die komprimierte Luft
verbunden. Das Ventil 66 ist dabei geschlossen, während hierfür das Ventil 54 geöffnet
ist. Das Sicherheitsventil 55 nahe der Quelle 56 dient zur Aufrechterhaltung eines
bestimmten Maximaldruckes, z. B. von ungefähr + 25,4 cm Wassersäule in der Leitung
53. Während reiner Sauerstoff mit einem unbedeutenden Prozentgehalt an damit vermischtem
Kohlendioxyd das vor: zuziehende Gas darstellt, kann auch komprimierte Luft immer
ein befriedigender Ersatz sein. In manchen Fällen wird dauernd Kohlendioxyd dem
fließenden Sauerstoff aus einer besonderen Flasche mit einem Meßventil zugefügt.