NL7908020A - Beademingsinrichting. - Google Patents

Description

. i 79.5152/Ti/Bdm/ sme

Aanvrager: Kemko Drent te Groningen Korte aanduiding: Beademingsinrichting

De uitvinding heeft betrekking op een beademingsin-richting voor directe- of indirecte beademing van, van longen voorziene individuen, in het bijzonder te gebruiken voor indirecte beademing met behulp van een kuras om de torax van het 5 te beademen individu, welke beademingsinrichting voor de in- en expiratie van het te beademen individu van één of meer bekrach-tigbare organen is voorzien voor het afwisselend aan het individu toevoeren en onttrekken van een stromend medium.

Voor het behandelen van patiënten met sommige soorten 10 ademhalingsmoeilijkheden wordt tegenwoordig in plaats van een zogenoemde "ijzeren long" een kuras om de torax van de patiënt toegepast. Dit kuras van relatief stijf materiaal is langs de halsopening en langs de armopening alsmede bij het middenrif van afdichtmiddelen voorzien en aan de ruimte tussen dit kuras 15 en de torax van de patiënt wordt afwisselend lucht toegevoerd en lucht onttrokken zodat de borstkas de ademhalingsbeweging moet kunnen volgen. De bekende ademhalingsinrichtingen ook wel kurasinspirator genoemd hebben het nadeel dat zij niet goed aan de natuurlijke ademhaling zijn aangepast. Zo is bijvoorbeeld de 20 tijdsperiode van het inademen gelijk aan de tijdsperiode van het uitademen, terwijl ook de hierbij gebruikte drukken zodanig zijn dat een belangrijke afwijking van de natuurlijke ademhaling aanwezig is.

Het doel van de uitvinding is een dergelijke inrich- .

25 ting te verbeteren doordat deze geheel aan de natuurlijke ademhaling van een bepaalde persoon kan worden aangepast. Hierbij speelt onder andere de vitale capaciteit of het longvolume van een patiënt een belangrijke rol. Ook het ritme van de ademhaling is bij verschillende personen anders. Ook hierin moet de beade-30 mingsinrichting kunnen voorzien.

Dit is mogelijk met een beademingsinrichting van de hierboven vermelde soort die volgens de uitvinding daardoor is gekenmerkt, dat instelbare middelen aanwezig zijn voor het rege- 790 8 0 20 ' * - 2 - len van de voor het beademen gewenste parameter die zijn ingericht voor een inspiratie-expiratie verhouding en/of de frequentie van de in- en expiratie en/of de vitale capaciteit van de longen en/of de bij de in- en expiratie te gebruiken drukken 5 van het stromend medium.

Hierdoor is het mogelijk de natuurlijke ademhaling zoveel mogelijk te benaderen vooral wanneer de inrichting is voorzien van één of meer pompen voor het stromend medium die in een tijdcyclus van elke beademing voor de inspiratie-expiratie 10 verhouding een regelbare werkingstijd hebben, waarbij de wer-kingstijd voor de expiratie van minder tot belangrijk groter dan de werkingstijd voor de inspiratie regelbaar is. Hierbij kan bijvoorbeeld de werkingstijd voor de expiratie twee maal groter zijn dan de werkingstijd voor de inspiratie zoals ook met 15 het natuurlijke ritme van de ademhaling overeenkomt.

Bij voorkeur is de inrichting met één of meer pompen voor ..het stromend medium zodanig uitgevoerd dat voor de vitale capaciteit van de longen de ophen^t van tenminste een pomp regelbaar is. De vitale capaciteit of longinhoud die bij het ademhalen 20 wordt gebruikt kan zeer uiteenlopend zijn.

Als pomp voor het stromend medium is een inrichting met veranderbaar volume, bij voorkeur een balg toegepast.

De inrichting is niet alleen geschikt voor indirecte beademing via een kuras maar ook voor directe beademing. Er dient 25 dan wel een speciale voorziening getroffen te worden omdat ter wille van de eenvoud voor indirecte beademing tenminste één pomp is toegepastjterwijl voor directe beademing tenminste twee pompen of een dubbelwerkende pomp noodzakelijk is omdat bij directe beademing steeds verse lucht moet worden toegevoerd.Hierbij wordt 30 opgemerkt dat voor directe beademing lucht of een voor directe beademing geschikt gas moet worden toegepast, terwijl voor indirecte beademing in plaats van lucht ook een vloeistof kan worden gebruikt.

De uitvinding is niet alleen geschikt voor patiënten 35 met ademhalingsmoeilijkheden maar kan ook voor het beademen van bijvoorbeeld drenkelingen worden toegepast of voor het herstellen van de ademhaling van. uitgeputte dieren bijvoorbeeld een renpaard dat ademhalingsmoeilijkheden ondervindt.

De uitvinding wordt aan de hand van een tekening nader 790 8 0 20 m * -s? * - 3 - toegelicht.

Fig. 1 is een aanzicht van een patiënt voorzien van een kuras met een kurasinspirator;

Fig. 2 is een zijaanzichtfi half schematisch,van de in fig. 1 5 getoonde kurasinspirator in open toestand;

Fig. 3 is een bovenaanzicht, gedeeltelijk schematisch,van de in fig. 2 getoonde kurasinspirator;

Fig. k is een doorsnede door een gedeelte van de kurasinspirator voor het tonen van enkele details;. _ 10 Fig. 5 is een diagram van een door een beademingsinrichting volgens de uitvinding geleverde ademcyclus.

In fig. 1 is een patiënt getekend, die is voorzien van een kuras 1 van relatief stijf materiaal, welk kuras aan de halsopening, de openingen bij de armen en bij het middenrif 15 van afdichtingsmiddelen is voorzien. Via een slang 2 wordt door een kurasinspirator 3 lucht aan de ruimte tussen het kuras 1 en de torax van de patiënt toegevoerd en vervolgens weer onttrokken. Hierdoor worden de spieren van de borstkas geholpen het ademen te vergemakkelijken of in uiterste omstandigheden 20 zelfs mogelijk te maken. Door toepassing van dit kuras ontstaat als het ware een membraanhuis waarbij de borstkas als membraan fungeert. De kurasinspirator 3 moet dus als een zuig- en perspomp voor een stromend medium kunnen werken. In de praktijk wordt door de inspirator 3 lucht afgeleverd doch het is ook 25 mogelijk in plaats van lucht een vloeistof toe te passen. Omdat het er in geval van fig. 1 bij indirecte beademing er alleen om gaat de ruimte tussen het kuras 1 en de torax van de patiënt te belasten resp. met een onderdruk of zuigwerking te ontlasten.

De patiënten die een dergelijke kuras gebruiken hebben dit 30 meestal gedurende een aantal uren per etmaal nodig om het zuurstofgehalte in het bloed weer op peil te brengen en na deze behandeling kunnen zij zich dan weer vrij van het kuras gedurende enige tijd bewegen. Door deze kurasinspirator bestaan uit het kuras 1 de slang 2 voor het stromend medium en de inspirator 35 3 is het gebruik van "ijzeren long" niet meer noodzakelijk.

Het is duidelijk, dat een kurasinspirator 3 of wel beademingsinrichting aan bepaalde voorwaarden dient te voldoen om een goede beademing, in het voorbeeld van fig. 1 een indirekte beademing, mogelijk te maken.

790 80 20 - b -

Hiertoe is in het voorbeeld van de fig. 2 en 3 een beademingsinrichting voorzien van een pomp k in de vorm van een balg die door een roteerbare aandrijfinrichting in de vorm van een elektromotor 5 wordt aangedreven. Met behulp van een 5 thyristorschakeling kan het toerental van de elektromotor nauwkeuriger geregeld worden voor een nog nader te beschrijven doel. Op de elektromotor 5 is een wormwiel-veifcragingsmechanisme 6 aangesloten en op de uitgangsas hiervan bevindt zich een van een groef 7 voorziene schijf 8. In deze schijf is een kruktap 9 10 verstelhaar,welke tap reikt door een groef 10 van een schommel- drijfstang 11, die bij 12 scharnierbaar is ondersteund. Het doel van de instelbare kruktap 9 zal nog worden toegelicht. Aan het van het scharnierpunt 12 afgekeerde eind is de schommeldrijfstang 11 scharnierbaar verbonden met een schommelstang 13 die eveneens 15 scharnierbaar is gemonteerd aan een eindplaat 14 van een als balg uitgevoerde pomp voor het stromende medium.

Het is duidelijk dat wanneer de motor 5 draait de balg of pomp k via de drijfstang en het daartussen geschakelde drijfwerk samengedrukt en uitgerekt zal worden. Op het inwendige 20 van de balg is een poortleiding 15 aangesloten waarmede de slang 2 kan worden gekoppeld.

Het is eveneens duidelijk dat wanneer de balg wordt samengetrokken en uitgerekt lucht door de poortleiding 15 en de slang 2 wordt aan- en afgevoerd, zodat de indirecte beademing 25 van de patiënt via de ruimte tussen het kuras 1 en de torax van de patiënt met lucht wordt gevuld of aan deze ruimte lucht wordt onttrokken, zodat de indirecte beademing van de patiënt maar ook van een andervaïongen voorzien individu kan worden geregeld.

Er zijn hierbij echter bepaalde voorwaarden gewenst 30 tot welke het ritme van de beademing en dus de ademhaling van de patiënt of individu een belangrijke rol spelen en dit ritme kan geregeld worden met het toerental van de roterende aandrijfinrichting in de vorm van de elektromotor 5·

In het getekende uitvoeringsvoorbeeld is gebruik 35 gemaakt van een excentrische kruk gebaseerd op het principe van de "sterke arm". Andere middelen voor het regelen van de voor de beademing gewenste parameter zijn echter eveneens mogelijk.

De balg of pomp k heeft ten aanzien van de vitale capaciteit, dit is het bereikbare ademvolume van de longen een 790 8 0 20 - 5 - V ? grote overcapaciteit, wannéér als stromend medium lucht wordt toegepast. Wanneer dus de excentriciteit van de kruktap 9 wordt verminderd zal de schommeldrijfstang 11 de balg heen en terug aandrijver over een gedeelte van zijn maximum slag. Met behulp 5 van de excentriciteit van de kruktap 9 kan dus de werking van de beaöemingsinrichting aan de vitale capaciteit van het te beademen individu worden aangepast. Bij de gekozen afstand van het scharnierpunt 12 van de schommeldrijfstang 11 ten opzichte van de hartafstand van· .de drukschijf 8 wordt een inspiratie-10 exspiratie verhouding van 2:1 verkregen. Deze verhouding is in de grafiek van fig. 5 weergegeven welke grafiek in verband met de te gebruiken drukken in het stromend medium nog zal worden toegelicht. Het is duidelijk, dat ook andere regelbare aandrijf-middelen kunnen worden toegepast. In verband met de voor de in-15 spiratie en exspiratie te gebruiken drukken zijn in de eindwand 16 van de balg bijzondere voorzieningen getroffen, zoals in fig. 4 in detail is getekend. In deze eindwand zijn lekwegen aangebracht waarvan de lekweg 17 de lekweg voor de zuigslag van de balg 4 vormt. Met behulp van een draaibare envastzetbare 20 schijf waarin een krans van openingen met verschillende diameters is aangebracht is de doortocht van de lekweg 17 regelbaar. Omdat in het getekende uitvoeringsvoorbeeld slechts één als balg 4 uitgevoerde pomp is getekend is bovendien een lekweg 19 aangebracht, waarvan de doortocht eveneens met behulp van een van een 25 krans openingen voorziene schijf 20 regelbaar is. Omdat afhanke- . lijk van de wens een grotere onderdruk tot stand moet worden gebracht dan de gewenste overdruk is de lekweg 19 bovendien van een terugslagklep 21 voorzien. Gedurende de heen en terug gaande beweging zal dus een zekere traagheid in de door de balg 30 4 bij zijn beweging tot stand te brengen drukken worden verkregen, zodat afhankelijk van de regeling van de doortochten van de lekwegen 17 en 19 bepaalde maximale drukken en onderdrukken kunnen worden opgewekt, zoals in de grafiek van fig. 5 is weergegeven.

In deze grafiek is op de abscis de tijd van een in- en uitademing 35 weergegeven waarbij het traject a de inspiratie en het traject b de exspiratie voorstelt voor een indirecte beademing, dus via het kuras 1. In het traject a heerst een onderdruk, bijvoorbeeld ter grootte van 20 cm waterkolom negatief dus een onderdruk, terwijl in het traject b een overdruk van 10 cm waterkolom, dus positief 790 80 20 - 6 - V- %► heerst. Met deze geringe drukverschillen kan een goede beademing tot stand worden gebracht maar afhankelijk van de lichaamsbouw van een te beademen individu kunnen ook andere drukken worden toegepast waarbij de schijven 18 en 20 dienovereenkomstig worden 5 versteld. In het beschreven uitvoeringsvoorbeeld is uitgegaan van een beademingsinrichting voor indirecte beademing doch van dezelfde principes kunnen gebruikt gemaakt worden voor directe beademing waarbij in plaats van een balg k of pomp twee balgen worden toegepast waarbij de ene pomp of balg dient voor het toe-10 voeren van lucht naar het individu en de andere balg voor het afvoeren van lucht. De balgen kunnen hierbij in eikaars verlengde worden aangebracht en de slang 2 wordt van een mondstuk voorzien om op de mond van het individu te kunnen aansluiten. Bij directe beademing zal echter de grafiek van fig. 5 omgekeerd 15 moeten zijn waarbij de druk in het traject a positief en de druk in het traject b negatief moet zijn. Bij directe beademing wordt dan uitsluitend lucht of hiervoor geschikt gas toegepast.

790 80 20

Claims (9)

1. Beademingsinrichting voor directe- of indirecte beademing van, van longen voorziene individuen, in het bijzonder te gebruiken voor indirecte beademing met behulp van een kuras om de thorax van het te beademen individu, welke beademingsin- 5 richting voor de in- en expiratie van het te beademen individu van één of meer bekrachtigbare organen is voorzien voor het afwisselend aan het individu toevoeren en onttrekken van een stromend medium, met het kenmerk, dat instelbare middelen aanwezig zijn voor het regelen van de voor het beademen 10 gewenste parameter die zijn ingericht voor een inspiratie-expi-ratie verhouding en/of de frequentie van de in- en expiratie en/of de vitale capaciteit van de longen en/of de bij de in- en expiratie te gebruiken drukken van het stromend medium.

2. 3eademingsinrichting volgens conclusie 1, voorzien 15 van één of meer pompen voor een stromend medium , m e t het kenmerk, dat deze in een tijdcyclus van elke beademing voor de inspiratie -expiratieverhouding een regelbare werkings-tijd hebben, waarbij de werkingstijd voor de expiratie van minder tot belangrijk groter dan de werkingstijd voor de inspi-20 ratie regelbaar is.

3· 3eademingsinrichting volgens conclusie 1, voorzien van één of meer pompen voor een stromend medium, met het kenmerk, dat voor de vitale capaciteit van de longen de opbrengst van tenminste een pomp regelbaar is.

4. Beademingsinrichting volgens conclusies 1-3, m e t het kenmerk, dat een pomp voor het stromend medium is voorzien van een roterende aandrijfinrichting met regelbaar toerental.

5. Beademingsinrichting volgens conclusies 1-3, me t 30 het kenmerk, dat als pomp voor het stromend medium een 790 8 0 20 ** . ^ - δ - inrichting met veranderbaar volume , bij voorkeur een balg is toegepast.

6. Beademingsinrichting volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat voor indirecte beademing tenminste 5 een en voor directe beademing tenminste twee pompen of een dubbelwerkende pomp is toegepast.

7. Beademingsinrichting volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat tussen de roterende aandrijfinrichting en een of meer pompen een schommeldrijfstang is aangebracht die 10 samenwerkt met een draaibare kruk waarvan de excentriciteit verstelbaar is.

8. Beademingsinrichting volgens conclusies 1-3 en 5, met het kenmerk, dat in elke pomp één of meer lek-wegen zijn aangebracht waarvan de doortocht regelbaar is. 15

9· Beademingsinrichting volgens conclusie 8, m e t het kenmerk, dat bij toepassing van één pomp met veranderbaar volume twee lekwegen elk met een instelbare doortocht zijn aangebracht waarbij de ene doortocht voor het regelen van de druk voor de inspiratie en de andere doortocht voor het regelen van 20 de druk voor de expiratie dient. 790 8 0 20