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Inhalations- bzw. Narkosegerät und Verfahren zur Inbetriebnahme desselben
Die
übliche Inhalationsnarkose wird durch bedarfsweises Auftropfen des Narkosemittels
auf eine Narkosemaske (Tropfnarkose) oder geeignet dosierte Zuführung apparativ
hergestellter Narkosemittel - Luft - Gemische durchgeführt. Dabei kommt es darauf
an, daß ein Narkosefachmann unter Beobachtung klinischer Merkmale des Narkosepatienten
die Mengenzugabe des Narkosemittels so gestaltet, daß die Konzentration des Narkosemittels
im Blute die Narkosebreite nicht überschreitet. Würde man beispielsweise so große
Mengen Äther der Atemluft zuführen, daß eine Sättigung der Atemluft mit Äther gegeben
wäre, so würde z. B. bei 250 C eine solche Ätherkonzentration (etwa 65 Volumprozent
= Sättigungskonzentration von Äther in Luft bei 250 C) vorliegen, daß im Patienten
bald die Narkosebreite überschritten würde. Es ist nun gefunden worden, daß man
die Atemluft selbst dazu benutzen kann, die narkosegerechte Mengenzuführung des
Narkosemittels zu vollziehen, um so die bisher vermittelnde Narkosehilfskraft auszuschalten.
Dies gelingt dadurch, daß man in einem geeigneten Narkosegerät das Narkosemittel
auf einer Filterplatte durch die beim Einatmen durchtretende Luft zu einem solchen
Teil zur Verdunstung gelangen läßt, daß die optimale Verdunstungskälte und damit
ein geeigneter Gehalt der Luft an Narkosemittel erreicht wird. Überraschend ist
dabei, daß außerdem die Abkühlung des Narkosemittelvorrates in
der
Verdunstungsplatte sich auf Grund der physikalischen Daten beispielsweise für Äther
und Chloroform gerade auf einen solchen Abkühlungsstand einstellt, daß die für eine
tiefe Narkose erforderliche Konzentration von Äther oder Chloroform nicht unterschritten
wird. Die Konzentration stellt sich annähernd konstant, z. B. bei Äther auf 8 Volumprozent,
ein. Um diesen Effekt zu erreichen, ist es natürlich daß der Abkühlungsvorgang in
der Verdunstungsplatte nicht durch rückströmende warme Ausatemluft gestört wird,
sondern die Aus atemluft muß durch eine besondere Ventilvorrichtung anderweitig
abgeführt werden.
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Desgleichen bedarf die Verdunstungsplatte besonderer Abmessungen und
Materialauswahl. Im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel für die Narkotisierung
des Pferdes sind diese Voraussetzungen erfüllt. Zur Verwendung kommt das aus der
Patentschrift 729640 bekannte Gerät mit zusätzlicher Frischluftzuführung mit der
Abänderung, daß der Inhalt der Filter durch je eine Narkoseplatte aus grobfaserigem
Filz von etwa I t/2 cm Dicke mit einem Atemwiderstand von etwa 10 mm Wassersäule
bei 751/min Luftdurchgang ersetzt wird. Der Durchmesser der Platte ergibt sich aus
den bekannten Abmessungen des Filtereinsatzes dieses Gerätes mit etwa 12 cm. In
der zeichnerischen Darstellung ist die Verdunstungsplatte die in dem Filterbehälter
gegen die Siebe platte mit dem Winkelring festgelegt ist. Der Behälter hat einen
abnehmbaren Deckel. Der Behälter selbst ist mittels Gewinde und Gummiring in der
Schraubfassuíg des eigentlichen Atemanschluß stückes eingesetzt. In dem Durchgang
zu dem Hohlraum des Anschlußstückes ist das Einatemventil angeordnet. Das Ausatemventil,
geschützt durch die Lochplatte, befindet sich in denn schraubbaren, gegen den Dichtring
festlegbaren Ventilhaltersystem. das zugleich den Frischluftzulaß darstellt.
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Zwei solcher vorstehend beschriebener Anordnungen bilden, verbunden
mit einer Bänderung, ein vollständiges Gerät, das mit den Federn 15 - am Kopf des
Pferdes befestigt werden kann. Jedes der beiden Anschlußteile befindet sich beim
Gebrauch in je einer Nasentrompete des Pferdes. Die Inbetriebnahme des Gerätes geschieht
folgendermaßen: Auf jede Verdunstungsplatte des angelegten Gerätes werden je 30
ccm Chloroform einigermaßen gleichmäßig verteilt. Die im Beginn hohe Abgangskonzentration
leitet schnell die Narkose ein. Dabei stellt sich die Abkühlung des Chloroformvorrates
ein. Die Abkühlung ist deutlich an den ausfrierenden Wasserteilchen der Einatemluft
auf der Oberfläche der Verdunstungsplatte zu erkennen (Schneebildung). Hierbei geht
jetzt die vorgesehene beschränke Chloroformmenge in die Atemluft über.
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Sie tritt durch das Einatemventil in den Hohlraum des Anschlußstückes
und von dort durch den Ausgang des Anschlußstückes in die Atemwege des Pferdes ein.
Die Ausatmung erfolgt auf dem Wege über das Ausatemventil, wobei das schließende
Einatemventil der Ausatemluft den Zutritt zu der Verdunstungsplatte versperrt. Mittels
der Atemluftströmung stellt sich nun die in- der Verfahrensbeschreibung dargestellte
Konzentrationseinstellung der Narkose ein. Die Narkose hält damit 15 bis 20 Minuten
an, worauf sich eine Unterhaltungskonzentration von etwa I bis 1 1/2 Volumprozent
Chloroform in der Atemluft eines in Narkose liegenden Pferdes ergibt. Wenn der Chloroformvorrat
verbraucht ist, was sich am Verschwinden der Schneebildung erkennen läßt, werden
noch möglichst vor vollem Verschwinden der Schneebildung erneut je 10 ccm Chloroform
zugegeben.
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Bei der Verwendung dieses Gerätes hat sich also besonders vorteilhaft
erwiesen daß der Totraum außerordentlich gering ist und dadurch verhindert wird,
daß die Konzentrationseinstellung durch dessen Einwirkung gestört wird. Falls die
Operation es erfordert, kann die zusätzliche Frischluftzufuhr betätigt werden. Naturgemäß
muß bei anderen Narkotika und für andere Narkosepatienten, z. B. für Mensch und
Hund, eine andere Dimensionierung und Material auswahl der Bauelemente. insbesondere
der Verdunstungspl atte, stattfinden. Das Verfahren ist auch für die Inhalation
von Therapeutika, z. B. aromatischen Ölen in alkoholischer Lösung, geeignet. In
gewissen Grenzen ist die Abkühlungseinstellung abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit,
mit der die Luft durch die Verdunstungsplatte hindurchtritt. so daß die Vermehrung
oder Verminderung der Atemtiefe eine Vermehrung oder Verminderung der Abkühlung
und damit der Konzentrationseinstellung verursacht, was als Folge die gleichmäßige
Anreicherung des Narkosemittelgehaltes in der Lungenluft bewirkt. Demnach läßt sich
das Verfahren auch als eigengesteuerte Narkose bezeichnen.
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Es sind Narkosegeräte bekannt, bei denen z. durch ein mit Narkosemittel
getränkter Wattetampon, der in einem besonderen Behälter an einer Gesichtsmaske
angebracht ist, geatmet wird. Hier kann es schon deshalb nicht zu einer erfindungsgemäß
erforderlichen Abkühlung kommen, weil es sich um Pendelatmung (Einwegatmung) handelt.
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Bei einem anderen bekannten Gerät wird zwar die Einatemluft durch
eine mit Gaze gefüllte Kammer für das Narkosemittel geleitet; das Narkosemittel
wird aber nach Art der Tropfnarkose zugeführt. so daß auch hier eine Abkühlung,
wie es die Erfindung erfordert, nicht statthaben kann. Auch die sogenannten Ombredanne-Geräte
und ähnliche Geräte haben mit der Erfindung nichts zu tun, da bei allen diesen Geräten
eine von der Atemluft bewirkte Abkühlung des Narkosemittels und damit eine Einstellung
der Konzentration nicht eintreten, im Gegenteil in vielen Fällen eine etwaige Abkühlung
sogar durch besondere Heizvorrichtungen unterbunden wird.
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Für den Menschen kommen erfahrungsgemäß geschlossene Mundnasenanschlüsse
oder Mund- oder Nasenanschlüsse in Betracht. beispielsweise das in der Zeichnung
dargestellte geschlossene Mundnasenanschlußstück I. Sein Totraum ist möglichst verkleinert
und seine Bauart eo gewählt. daß es nicht oder nur unwesentlich mitatmet. In die
Wan-
dungen des Anschlußteils 1a ist ein Ausatemventil 2 bekannter
Bauart eingelassen. Ein Behälter 3, vorteil haft mit abnehmbarem Deckel mit Atemöffnung
für die Verdunstungsvorrichtung, trägt an seinem Stutzen ein Einatemventil 5 oder
ein Ausatemventil in Einatemrichtung üblicher Bauart.
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Der Behälter ist luftdicht in die Wandung des Anschlußstückes eingelassen,
6, und enthält eine Verdunstungsplatte 7 mit folgenden Daten: Freier Durchmesser
etwa 70 bis 80 mm, Dicke etwa 5 bis 7 mm, Atemwiderstand bei 10 I/min Luftdurchgang
6 bis 8mm Wassersäule, bei 5 1/min etwa 3 bis 5 mm Wassersäule. Die Saugfähigkeit
soll mindestens etwa 10 bis 15 ccm Chloroform betragen. Mit 6 ccm Chloroformaufgabe
wird eine etwa 15 Minuten anhaltende eigengesteuerte Narkose eines erwachsenen Menschen
bewirkt. Für je weitere etwa I5 Minuten sind etwa 6 ccm Cloroform nötig.
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Das Gerät kann noch Durchlässe für zusätzliche Therapeutika, z. B.
Kohlensäure, Sauerstoff, Frischluft, erhalten. Der Filterhehälter 3 kann auch luftdicht
verschlossen und mit Zulaß und Zuführung für Überdruckeingabe nach dem allgemein
bekannten System des Sauerbruchschen Druckdifferenzierungsverfahrens versehen sein.
Das Gerät kann ohne Halterung angelegt werden, indem es von Hand angedrückt wird.
Oft wird eine Halterung 11 vorteilhaft sein. Es hat sich für die Einstellung der
optimalen Verdunstungskälte als vorteilhaft erwiesen. wenn der Behälter, in dem
die Verdunstungspl atte untergebradht ist, mit doppelter WandungS versehen ist,
die mit Glaswolle oder anderen aus der Isoliertechnik bekannten Mitteln ausgefüllt
sein kann. als Behältermaterial ist Kunstpreßstoff besonders geeignet. Ferner hat
sich beim Betrieb des Gerätes herausgestellt, daß die Verdunstungsplatte 7 zweckmäßig
gegen Weiß kontrastierend z. B. schwarz, braun oder rot ist.
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Hierbei werden die bei der Abkühlung sich bildenden Eiskristalle deutlich
sichtbar. Oh beim Betrieb des Gerätes noch genügend Narkosemittel vorhanden ist,
kann auch dadurch sichtbar gemacht werden. daß mindestens die sichthare Oberfläche
der Verdunstungsplatte mit einem das Narkosemittel charakteristisch ansprechenden
Indikator oder einem Farbstoff, der das Narkosemittel spezifisch anfärbt, versehen
wird. Zu letzteren kann man die in der Technik unter der Bezeichnung Fettfarben
bekannten Stoffe verwenden.
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Da gelegentlich ein Durchtrnpfen des Narkosemittels durch die Verdunstungsplatte
vorkommen kann. ist das Anbringen einer zweiten Platte 9 mit geringerem Atemwiderstand
zweckmäßig, die durchgetropftes Narkosemittel auffängt und. wie die Verdunstungsplatte
selbst. abkühlt. Bei nach oben offener Verdunstungsplatte hat es sich gezeigt. daß
nicht unwesentliche -V'lengen Narkosemittel durch die Einatemöffnung entweichen.
Zur Verhinderung dieses Mangels wird deshalb das Gerät durch einen abnehmbaren Deckel
4 verschlossen, in dem ein Einatemventil 5 angebracht ist. Dieser Deckel ist zweckmäßig
zur Beobachtung der Verdunstungsplatte aus durchsichtigem Werkstoff hergestellt
oder mit Schaufenstern 10 versehen. Ferner muß der Deckel 4 des Gerätes luftdicht
schließen, was z. B. durch folgende Einrichtung gewährleistet ist: Der Behälter
3 mit Einatemventil I2 im Stutzen enthält einen Ring 11 aus Gummi oder anderen zweckentsprechenden
Werkstoffen, und gegebenenfalls wird durch einen zweiten Ring 11a die Verdunstungsplatte
7 von der Sicherheitsplatte g getrennt. Der Ring 1 1 dient dem eingreifenden Deckel
des Behälters. mit Einatmungsventil 5 als Widerlager und Abdichtung. Die Ringe können
gegebenenfalls untereinander ganz oder teilweise verbunden sein. Die Funktion der
Anordnung ist, daß nach Aufgabe des Narkosemittels auf die Verdunstungsplatte der
Deckel luftdicht eingesetzt wird. Die Einatemluft strömt durch das Deckelventil
5 in den Behälter ein und durch das Bodenventil I2 in die Atemwege. Bei Ausatmung
schließen beide Ventile 5 und I2, So daß dampf-oder gasförmiges Narkosemittel aus
dem Behälter nicht entweichen kann und bei der folgenden Einatmung eingeatmet werden
muß.
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Um bei der Beatmung der Verdunstungsplatte die leicht eintretende
vermehrte Beatmung der Randzonen zu vermeiden bzw. um eine gleichmäßige Beatmung
der Verdunstungsplatte sicherzustellen, wird bei geschlossenem Behälter die Einatemluft
durch einen Stutzen geleitet, der in das Atemloch des Behälterdeckels eingesetzt
ist. In dem Stutzen I3, der auch die Innenseite des Verschlußbehälterdeckels 4 überragen
kann, wird zweckmäßig das Einlaßventil 5 eingeordnet. Allein oder zur Verstärkung
der Deckelstutzenwirkung kann auch die Luftführungsvorrichtung in entsprechender
Größe im Boden des Behälters angeordnet sein, I3.
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Beim Einatmen wird der Atemluft eine vermehrte zentrale Strömungsrichtung
durch die Wirkung des oder der Luftzuführungsstutzen I3 aufgezwungen.
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Es ist vorteilhaft, die Ränder der Luftführungsstutzen 13 mehr oder
weniger trichterförmig auslaufen zu lassen, um einen weichen. Übergang in der Belüftung
der Mittelzone zu erreichen. Unabhängig von der Luftführung kann dieser Stutzen
dazu benutzt werden, eine Anzeigevorrichtung 14 aufzunehmen, die die je Atemzug
geförderte Luftmenge anzeigt. Beispielsweise wird ein Glimmerplättchen verwendet,
das an einem in der Stutzenwand gelagerten zweiarmigen Hebel I4a befestigt ist.
Der zweite Arm I4X des Hebels dient als Anzeiger auf einer geeichten Skala.
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Zur gleichmäßigen Verteilung des Narkosemittels auf der Verdunstungsplatte
ist eine dauernde horizontale Lage des Gerätes angebracht.
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Diese Lage wird dadurch erreicht, daß zwischen Verdunstungsgerät 3a
und Anschlußstück Ia ein Schlauch 15 oder Hohlkugelgelenk zwischengeschaltet wird.
Zweckmäßig wird der Totraum des Schlauchs oder Gelenks während der Ausatmung durch
selbstschließende Ventile verschlossen gehalten.
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Wie schon erwähnt. ist es erforderlich, daß eine auf ein bestimmtes
Narkosemittel abgestimmte Verdunstungsplatte gewählt wird. Die Auswahl
richtet
sich wesentlich nach Werkstoff, Abmessungen, Oberfläche, innerer Struktur. Wärmeleitfàhigkeit,
Dichte, Atemwiderstand und Saugfähigkeit der Platte. So wurden z. B. für die Is-Minuten-Phase
der eigengesteuerten Chloroformuarkose des Menschen im vorhergehenden bestimmte
Daten der Verdunstungsplatte genannt. Für optimale Abkühlung anderer Narkotika,
z. B. Äther, Ather-Chloroform-Gemisch, Äther-Chloroform-Alkohol-Chloräthyl-Gemisch,
beispielsweise II : 2 : 2: 2, wird für die Daten der Verdunstungsvorrichtung eine
zweckentsprechende Änderung gewählt. Für die Äthernarkose des Menschen wird vorteilhaft
folgende Verdunstungsplatte verwendet: Durchmesser etwa 2 bis 3 mm WS bei 30 l/min.
Derselbe Effekt kann audh durch Rahmenblenden erreicht werden, die mehr oder weniger
Oberfläche der Verdunstungsplatte freigeben. Beispielsweise kann man für die Athernarkose
des erwachsenen Menschen den wirklichcn Plattendurchmesser mit 110 mm vorsehen,
den Einsatz oder den Blendrahmen hingegen so dimensionieren, daX für die Chloroformllarkose
des erwachsenen Menschen ein. freier Durchmess,er der Verdunstungsplatte von 60
bis 70 mm wirksam ist.
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Es hat sich auch noch der Weg als gangbar erwiesen, Einlheitsverdunstungsvorrichtunge-n,
zu schaffen, die beispielsweise für die Narkose sowohl mit Äther als auch mit Chloroform
oder deren Gemischen, gegebenenfalts mit einem Gehalt an Äthyl alkohol, Chloräthyl,
Bromäthyl, Monochlormethan, geeignet sind, indem gewisse biologische Toleranzen
verschiedener Narkosemittel für einen mittleren Ausgleich der Daten der Verdunstungsvorrichtung
nutzbar gemacht werden. Dabei wird zweckmäßig mehr Rücksicht auf die geringere Narkosebreite
des Chloroforms genommen. Für Chloroform oder Äther oder Äther-Chloroform-Alkohol-Chloräthyl-Gemisch
(12: 2: 2: 2> genügt folgende Verdunstungsplatte: Durchmesser etwa 100 mm, Schichtdicke
etwa 20 mm, Werkstoff beatembares Fasermaterial, z. B. Filz mit spez. Gewicht etwa
0,2, Gesamtatemwiderstand der trockenen Platte nicht über I0 mm WS bei 3ol/min Luftdurchgang.
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Bei den vorbeschriebenen Geräten für den Menschen, wurde die Dimensionierung
bei der Materialauswahl der Verdunstungsplatte so gewählt, daß eine für alle Operationsvorkommnisse
ausreichende Narkosetiefe erreicht wird (Toleranzstadium In,). Für länger dauernde,
weniger schmerzhafte Operationsabschnitte, z. B. Hautnaht, Darmnaht, ist das Fehlen
der Tiefeneinstellung der Narkose (Toleranzstadium I, II, III) nachteilig.
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Nach den dargestellten Erkenntnissen über die eigengesteuerte Narkose
wfderspricht eine Änderung der Tiefeneinstellung im Grunde dem Prinzip des Verfahrens,
denn die Schwankungen des Minutenvolumens der Atmung werden ja gerade durch das
Verfahren infolge adäquater Einstellungsänderung der Konzentrationen des Narkosemittels
in der Atemluft ausgeglichen. Wider Erwarten konnte jedoch durch einfache Frischluftbeigabe
die Tiefeneinstellung ohne Verletzung des Verfahrensprinzips erreicht werden. Wird
die Abkühlung des Narkosemittels nämlich in Temperaturgrenzen verlegt, in denen
die Dtampfdruckkurve des Narkosemittels verhältnismäßig flach verläuft, so läßt
sich zwischen Konzentrationsanstieg und Frischluftdosierung ein Kompromiß finden.
Vorteilhaft wird beispielsweise die Auswahl der Gerätekonstanten so getroffen, daß
mittels der Strömungsgeschwindigkeit des Minutenvolumens der Atmung eine Abkühlung
des Narkosemittelvorrates in der Verdunstungsplatte je nach Narkosemittel auf minus
20 bis 300 C erreicht wird. Dies ist mit den vorgeschriebenen technischen Daten
der Verdunstungsplatte erreichbar. Demgemäß werden für die Tiefeneinstellung Vorrichtungen
verwendet, die Zugabe narkosemittelfreier Frischluft zur Narkosemittel-Inspirationslnft
gestatten. Für den Menschen hat sich beispielsweise folgende dargestellte Ausführung
bewährt. Zwischen der Verdunstungsplatte 7 und den Atemwegen ist ein mit Luftdurchtrittsöffnung
i6 versehener Stutzen 17 mit Kappe i8 angeordnet. Die Kappe kann durch Gewindesteigung
oder Bajonettsteigung gegen den Sockel 19 des Stutzens genähert oder von ihm entfernt
werden. Im letzteren Fall wird durch mehr oder mindere Freigabe der Luftdurchtrittsöffnungen
die Frischluftzugabe bestimmt, die vorteilhaft von o bis 90°/o Frischluftanteil
der gesamten Inspirationsluft reicht. Am Sockel kann eine Skale Iga und an der Kappe
usa ein Zeiger für die Anzeige der für das jeweilige Gerät gefundenen ltiefeneinstellung
(Toleranz I bis IV) vorgesehen sein. In dem Sockel 19 kann außerdem zur Stabilisierung
der Luftströmungsverhältnisse ein weiteres Ventil 20 angebracht sein.
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Bei der Inbetriebnahme des Gerätes muß das Narkosemittel möglichst
gleichmäßig auf die Verdunstungsplatte verteilt werden, was durch Aufgießen aus
der Flasche oder Auftropfen nicht mehr erzielt wird. Unter Ausnutzung der dem Arzt
zur Hand liegenden Spritze läßt sich eine gleichmäßige Aufbringung des Narkosemittels
leicht erzielen.
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Eine Injektionskanüle üblicher Art ist an ihrem Einstichende nicht
mit einer Spitze, sondern mit einer Düse, vorteilhaft in Form eines Längsschlitzes,
versehen, wobei mit Rücksicht auf die Lage der Verdunstungsvorrichtung der Schaft
der Sprühnadel eine Biegung aufweist. Auch kann die Nadel gerade sein und die abgewinkelte
Sprühwirkung durch eine angewinkelte Spitzenfläche (Prallfläche) erzielt werden.
Zum Gebrauch wird mittels einer weiten Kanüle das Narkosemittel aus der Flasche
in eine Spritze aufgezogen, die weite Kanüle mit der Sprühnadel vertauscht und nun
das Narkosemittel auf die Oberfläche der Verdunstungsvorrichtung mittels Spritzendruck
und Sprühwirkung versprüht. Zum Ausbringen des Narkos'emittels aus der Flasche kann
auch eine brauseartig ausgebildete Vorrichtung, z. B. aus Glas, benutzt werden,
die zur Begrenzung der Aufbringungsmenge mit einem Steigrohr versehen ist, dessen
Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche, beispiels-
weise durch Verschieben
in einer Korkstopfenführung, einzustellen ist.