SE420567B - Lungventilator - Google Patents

Description

aßoavso-7 e 1 10 15 20 25 30 35 Det senare är en väsentlig nackdel, då man ofta önskar kunna lätt förflytta en lungventilator från en plats till en annan.

En högtryckskompressor för komprimering av luften är också förhållandevis bullrig och kräver särskild behandling av luf- ten, såsom avfuktning och filtrering. Den ovan nämnda gasre- servoaren med variabel volym, som i konventionella lungventi- latorer vanligtvis är anordnad mellan gasblandaren och inand- ningsledningen, är dels anordnad för att förhindra, att det ' höga gastryck, med vilket gaskomponenterna tillföres blanda- ren, skall kunna nå fram till patientens luftvägar. Vidare är den i många fall nödvändig, för att patienten under sin inand- ning skall kunna erhålla ett tillräckligt stort gasflöde. De högtryckskompressorer som vanligtvis användes i lungventilato- rer har nämligen i allmänhet en sådan arbetskarakteristika, att de ej är i stånd att ge såväl det önskade höga trycket som ett tillräckligt stort kontinuerligt gasflöde, dvs. ett gasflöde som är lika stort som det maximala flöde som man kan önska tillföra patienten under en inandning. Det kräves så- lunda en gasreservoar mellan gasblandaren och patienten, från vilken gasreservoar patienten tillföres gas under varje inandningsfas och som kontinuerligt fylles på med ny gas från blandaren. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en enklare, billigare och lättare lungventilator av det inledningsvis angivna slaget, vilken ej kräver tillförsel av luft under högt tryck, dvs. ej behöver vare sig trycklufts- tuber, ett stationärt tryckluftsnät eller en högtryckskompres- sor. ' I Enligt uppfinningen uppnås detta, genom att lungventi- latorn utformas i enlighet med bifogade patentkrav.

Genom att vid en lungventilator enligt uppfinningen en fläkt användes för transport av det patienten tillförda and- ningsgasflödet och alstríng av det i patientens luftvägar önskade trycket, vilken fläkt har sin sugsida ansluten till en gasblandare av i patentkraven angivet slag, kan de olika komponenterna i den önskade gasblandningen sugas in i gas- blandaren med hjälp av fläkten från ett lågt tryck, exempel- vis atmosfärtryck. Luften i gasblandningen kan sålunda hämtas 10 15 20 25 30 35 ' 8008730-7 direkt från den omgivande atmosfären, varför inte några tryck- luftstuber, något tryckluftsnät eller någon högtryckskompres- sor erfordras. Genom att fläkten utformas att arbeta med ett förhållandevis lågtttryck på sin trycksida och genom att fläkten har en tryck-flödes-karakteristika, som medger ett stort flöde, erfordras ej heller någon gasreservoar med variabel volym mellan fläktens trycksida och inandningsled- ningen.

I det följande skall uppfinningen närmare beskrivas i anslutning till bifogad ritning, i vilken fig. l schematiskt illustrerar ett utföringsexempel på en lungventilator enligt uppfinningen; och ' fig. 2 är ett diagram, vilket såsom exempel illustre- rar tryck-flödes-karakteristikan för den i lungventilatorn enligt uppfinningen ingående fläkten.

Den i fig. 1 såsom exempel och schematiskt visade lung- ventilatorn enligt uppfinningen innefattar en inandningsled- ning 1, vilken via en patientslang 2 kan anslutas till en patients luftvägar på lämpligt konventionellt sätt. Vidare finnes en utandningsledning 3, som via patientslangen 2 även kan anslutas till patientens luftvägar. Inandningsledningen l innehåller en inandningsventil H med en mot stängt läge fjä- derbelastad ventíltallrik Ha, som kan öppnas i en önskad variabel grad medelst ett ventilmanöverdon Hb. Ventilmanöver- donet Hb kan exempelvis vara elektromagnetiskt, så att det öppnar ventilen i en grad som bestämmas av storleken av en ventilmanöverdonet kb tillförd elektrisk styrsignal. Ventilen H är lämpligen så utformad, att dess öppningsgrad är oberoende av tryckförhållandena på ömse sidor om ventilen och sålunda endast bestämmes av styrsignalen till ventilmanöverdonet Hb.

Utandníngsledníngen 3 innehåller på i och för sig konventio- nellt sätt en utandningsventil 5, som i det visade utförings- exemplet har en ventilkropp i form av en luftfylld kudde Sa, som kan hållas tryckt mot ventilsätet medelst en kraft alstrad av ett ventilmanöverdon Sb. Ventilmanöverdonet 5b kan exempelvis vara elektromagnetiskt, så att det håller ventilen 5 stängd med en kraft som är beroende av storleken av en ventílmanöverdonet 5 b tillförd elektrisk styrsignal. 8808730--7 10 15 20 25 30 35 N- Inandningsledningen 1 är med sin från patienten vända ände ansluten till trycksidan av en fläkt 6, vilken är anord- nad att drivas kontinuerligt medelst en ej närmare visad el- motor, då lungventilatorn är i funktion. Fläktens 6 sugsida är ansluten till utloppet 7c hos en gasblandare 7, som vid det visade utföringsexemplet har två inlopp 7a och 7b för till- försel av två olika gaser, som skall blandas i önskade propor- tioner och tillföras patienten som andningsgas. Vid det visade utföringsexemplet står gasblandarens 7 inlopp 7a i direkt för- bindelse med den omgivande atmosfärluften, medan det andra inloppet 7b är anslutet till en i det följande närmare be-I skriven anordning, allmänt betecknad med 8, för tillförsel av syrgas under väsentligen atmosfärtryck till inloppet 7b. Gas- blandaren 7 innehåller mellan vart och ett av de båda inloppen 7a och 7b och utloppet 7c en genomströmningsöppning Qa respektive 9b, som har en genomströmningsarea, som kan varie- ras medelst en tillhörande ventil- eller strypkropp l0a res- pektive lüb. Dessa båda ventilkroppar är, såsom schematiskt visat, gemensamt inställbara på sådant sätt, att då den ena genomströmningsöppningens 9a eller Bb genomströmningsarea ökas, så minskas den andra genomströmningsöppningens area i motsva- rande grad, medan summan av de båda genomströmningsöppningar- nas areor förblir oförändrad. Då fläkten 6 arbetar, suger den in luft och syrgas genom blandarens 7 båda inlopp 7a respek- tive 7b och eftersom tryckfallet härvid är lika stort över båda genomströmningsöppningarna 9a och_9b, kommer proportio- nerna av luft och syrgas i den till fläkten 6 genom blanda- rens utlopp 7c insugna gasblandningen att mosvara förhållandet mellan de båda genomströmningsöppningarnas 9a och 9b areor. förhållandet mellan mängden luft och mängden syrgas i gasbland- ningen kan sålunda varieras genom omsiälluíng av de båda ventilkropparna l0a och l0b. Det inses, att dessa kan ställas in, så att exempelvis enbart luft suges in genom gasblandaren 7 till fläkten 6.

Anordningen 8 för tillförsel av syrgas till gasblanda- rens inlopp 7b innefattar i det visade utföringsexemplet en med syrgas under högt tryck fylld behållare ll, exempelvis en konventionell syrgastub, som via en elektriskt styrd avstäng- 10 15 20 25 30 35 8908730-7 s 5 ningsventil 12 är ansluten till en gasbehållare eller gasre- servoar 13 med variabel volym, vilken i sin tur är ansluten I till gasblandarens 7 inlopp 7b. Gasreservoaren 13 har minst en rörlig vägg l3a, som är påverkad av det omgivande atmosfär- trycket. Gasreservoaren 13 kan exempelvis utgöras av en bälg eller liknande. Inuti gasreservoaren 13 råder sålunda samma tryck, som i den omgivande atmosfären. Vidare finnes ett organ 14, exempelvis i form av en elektrisk gränslägesbrytare, som avkänner gasreservoarens 13 volym, exempelvis genom avkänning av den rörliga väggens l3a läge. Då gasreservoaren 13 är fylld till en förutbestämd, maximal volym, påverkas gränsläges- kontakten lk till att alstra en signal, som stänger ventilen 12, så att ingen ytterligare syrgas tillföres reservoaren 13.

Då reservoaren 13 tömmes och dess volym därmed minskas, påver- kas gränslägeskontakten lä till att åter öppna ventilen 12, så att syrgas fylles på i reservoaren 13 från syrgastuben ll.

Det inses dock, att naturligtvis även andra anordningar kan användas vid uppfinningen för tillförsel av exempelvis syrgas under atmosfärtryck till gasblandarens 7 inlopp 7b. Det inses ocksâ, att de olika gaserna ej nödvändigtvis behöver tillföras gasblandaren 7 under atmosfärtryck, dock under förutsättning att de tillföres gasblandaren med samma tryck. Det är dock fördelaktigt att använda atmosfärtryck, då härvid den omgivande atmosfären kan användas som luftkälla för gasblandaren och därmed lungventilatorn.

Inandníngsventilen H och utandningsventilen 5 kan sty- ras på i och för sig konventionellt sätt från en styrenhet 15, vilken avger styrsignaler till inandníngsventilens N manöver- don Hb och utandningsventilens 5 manöverdon Sb och vidare mot- tager signaler från en tryckgivare 16 och en flödesgivare 17, som är anslutna till inandningsledningen ll, så att tryckgiva- ren 16 avkänner det i inandningsledningen rådande trycket och därmed patienttrycket, medan flödesgivaren l7 avkänner stor- leken av det genom inandningsledningen strömmande gasflödet.

Flödesgivaren 17 kan exempelvis utgöras av ett fast strypställe i inandningsledningen 1 och en över detta strypställe anslu- ten differentialtryckgívare. Styrenheten 15 bestämmer på van- ligt sätt ventilationsfrekvensen för patienten och förhållan- 10 15 20 25 30 35 0068730-7 1 1 G det mellan längderna av varje inandning och varje utandning genom att hålla inandningsventilen öppen och utandningsven- tilen 5 stängd under inandningsfasen av varje andningscykel och, vice versa, hålla inandningsventilen H stängd och tillåta utandningsventilen 5 att öppnas under utandningsfasen av varje andningscykel. Under inandningsfasen kan styrenheten 15 genom reglering av inandningsventilens H öppningsgrad ställa in eller på ett förutbestämt önskat sätt variera antingen andningsgasflödets storlek eller patienttryckets storlek med ledning av flödessignalen från flödesmätaren 17 respektive trycksignalen-från tryckgivaren 16. Genom integrering av flödessignalen från flödesgivaren 17 kan styrenheten 15 även bestämma den under inandningsfasen till patienten tillförda volymen andningsgas och stänga inandningsventilen 4 och där- med avbryta inandningen, då en förutbestämd önskad gasvolym tillförts patienten. Under inandningsfasen tillför styrenheten utandningsventilen 5 en styrsignal, som är så stor, att utand- ningsventilen med säkerhet hâlles stängd mot verkan av patient- trycket. Under utandningsfasen häller styrenheten 15 inand- ningsventilen 4 permanent stängd och tillför utandningsven- tilen 5 en styrsignal med sådant värde, att utandningsventilen 5 kan öppnas under inverkan av patienttrycket, så att patien- ten kan andas ut. Styrsignalen till utandningsventilen 5 kan härvid avpassas så, att patientens utandning sker mot ett förutbestämt önskat PEEP-tryck.

Diagrammet i fig. 2 visar såsom illustrativt exempel en typisk tryck-flödes-karakteristika för fläkten 6. Denna karakteristika är tillnärmelsevis linjär och vid det visade exemplet kan fläkten ge ett maximalt tryck på sin trycksida av 200 cmH20 vid noll flöde och ett maximalt flöde av H50 1/min vid 0 tryck på trycksidan. Inandningsventilen H kan exempel- vis vara så dimensionerad, att man vid maximalt öppen inand- ningsventil erhåller ett flöde från fläkten till patienten av 120 1/min, varvid trycket på fläktens trycksida före inand- ningsventilen U blir ca 150 cmH2O. Det effektiva arbetsområ- det för fläkten är sålunda mellan 0 och 120 1/min för flödet, vilket motsvarar mellan 200 och 150 cmH20 för trycket på fläktens trycksída. Detta innebär sålunda, att patienten högst 10 f seoa7so-7 v kan komma att utsättas för ett tryck av 200 cmH20 och att patienten kan, om så önskas, tillföras ett andningsgasflöde om upp till 2 l/s. Detta innebär att ingen gasreservoar er- fordras mellan fläkten och patienten för att skydda patienten mot alltför högt tryck respektive säkerställa erforderligt andningsgasflöde till patienten. Vid maximalt andningsgasflöde till patienten kommer i det beskrivna exemplet patíenttrycket att vara 150 cmH20, vilket är trycket på fläktens trycksida, minskat med tryckfallen i inandningsventilen R och flödes- givarens 17 strypställe.

Claims (5)

&B~08730-7 ' 8

1. Lungventilator för tillförsel av en blandning av två eller flera gaser till en patient, innefattande en till patientens luftvägar anslutbar inandningsledning (1), inne- hållande en inandningsventil (4) med en styrbart variabel öppningsgrad, och en till patientens luftvägar anslutbar ut- andningsledning (3) innehållande en utandningsventil (5) an- ordnad att kunna öppnas endast under utandningsfasen av pa- tientens andningscykel, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en fläkt (6), vilken är anordnad att drivas konti- fnuerligt och som med sin trycksida är ansluten till den från patienten vända änden av inandningsledningen (1), medan den med sin sugsida är ansluten till en gasblandare (7), vilken har ett till fläktens sugsida anslutet utlopp (7c) och minst två inlopp (7a, 7b), vilka är anslutna till var sin gas- källa, varvid samtliga gaskällor är anordnade att avge sin gas under samma tryck till gasblandaren och denna mellan varje inlopp och utloppet innehåller en styrbart variabel genom- strömningsarea (Sa, Qb).

2. Lungventilator enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att gasblandaren (7) är så utformad, att förhållandet mellan genomströmningsareornas (9a, 9b) storlekar är variabelt utan ändring av summan av genomströmningsareorna.

3. Lungventilator enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att gaskällornas tryck är i huvudsak det omgivande atmosfärtrycket.

4. Lungventilator enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att en av gaskällorna utgörs av omgivningsluften.

5. Lungventílator enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att åtminstone en av gaskällorna (8) innefattar en under övertryck stående gasbehållare (ll), en behållare (13) med variabel volym, vilken är förbunden dels med ett inlopp (7b) hos gasblandaren (7) och dels genom en styrbar avstängnings- ventil (12) med tryckgasbehållaren (ll) och som har åtminstone en rörlig, för det omgivande atmosfärtrycket utsatt vägg (l3a), samt organ (14) påverkade av nämnda behâllares volymvariationer och anordnade att stänga nämnda ventil (12), om behâllarens 8908730-7 r 9 volym når ätt förutbestämt maximivärde, och att öppna ventilen (12), om behållarens volym underskrider ett förutbestämt minímí värde .