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Beatmungs- bzw. Narkosebeatmungsgerät Die Erfindung bezieht sich
auf ein Beatmungs- bzw. Narkosebeatmungsgerät mit Einrichtungen zum Steuern des
Einatmungsdruckes bzw. der dem Patienten zuzuführenden Atungasströmung sowie des
zeitlichen Ablauf es dea Ein- und Ausatemvorganges Auf Grund des vom Patienten erzeugten
Binatmungs- oder Ausatmungsdruckes oder mittels eines Taktgebers und mit Einrichtungen
zum Anzeigen des Beatmungsdruckes.
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Bei den bekannten Geräten dieser AFt wird der Einatmungsdruck oder
der Ausatmungsdruck Uber eine Schlauchleitung von Patienten zu den Steuer- und Anzeigeeinrichtungen
im Beatmungs- bzw, Naarkosebeatmungsgerät geführt. Daduroh gelangen Bazillen, Viren
und dgl. von dem Patienten zA praktisoh allen wesentlichen Teilen den Gerätes, insbesondere
auch zu den Steuer-und Anzige@inrichtungen. Viele Teile des Gerätes, insbesondere
die Steuer- und Anzeigeeinrichtungen kennen aber nicht
sterilisiert
werden. Da Beatmungs- oder Narkosebeatmungsgeräte oft in kurzer Folge bei verschiedenen
Patienten angewendet werden, besteht erhöhte Gefahr, daß durch diese Geräte Krankheitskeime
von einem Patienten auf den anderen übertragen werden.
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Darüberhinaus beschränken sich die Anzeigeeinrichtungen der bekannten
Geräte auf eine blosse Druck-, Strömungs- oder Volumenanzeige des Atemgas wobei
das Volumen entweder im einatemweg oder Ausatemweg gemessen wird. FUr eine Gasanalyse
der Ausatemgase werden besondere Liessgeräte benötigt.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein Beatmungs-
bzw. Narkosebeatmungsgerät zu schaffen, bei dem die mit dem Patienten bzw. dessen
Ausatemluft in Berührung kommenden Teile leicht sterilisirar sind und dessen Änzeigeein
richtungen wesentlich verbessert sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß am Mundstück
des Gerätes eine Kammer angebracht ist, in deren Innerem ein, den in der Kannier
herrschenden augenblicklichen Gasdruck in eine elektrische Spannung umßetzender
Transducer angeordnet ist, an den eine die gemessenen Augenblickswerte zu einer
Kurve zusammenfügende Anzeige- und bzw. oder Aufzeichnungavorrichtung angeschlossen
ißt. Auf diese Weise ist der für die Anzeigeeinrichtung erforderliche Messgeber
in einer unmittelbar am Gerätemungstück angeordneten Kammer untergebracht.
Diese
Kammer und der als Messgeber dienende Transducer lassen sich in sehr einfacher Weise
sicher sterilisieren, so daß keine Gefahr der Übertragung von Krankheitskeimen von
einem Patienten auf den anderen durch das Beatmungsgerät mehr besteht. Durch die
Umsetsung des augenblicklichen in der Kammer herrschenden Druckes in eine entsprechende
elektrische Spannung bietet sich die Möglichkeit der elektronischen Verstärkung
und Anzeige bzw. Aufzeichnung.
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Das gewäss der Erfindung vorgesehene Aneinanderfügen der Augenblickswerte
zu einer Kurve bietet die Möglichkeit, anhand der Atmungskurve Aufschlüsse Silber
den Druckaufbau und die Druckverteilung sowie Stenosen und die Elastizität der Lunge
zu gewinnen. Hiernach ist durch die Erfindung nicht allein möglich den beatmeten
Patienten und die richtige Arbeitsweise des Gerätes zu überwachen, sondern es eröffnen
sich auch IIöglichkeiten neue Diagnosen und Behandlungsverfahren mit Hilfe eines
Beatmungsgerätes bzw. IIarkosebeatniungsgerätes* In bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung können Einrichtung zum Steuern des Gerätes durch die Atmungstätigkeit
des Patienten als elelitrisch durch die von Transducer erfolgte elektrische Spannung
gesteuerte Einrichtungen ausgebildet und über elektrische Verstärker und Regeleinrichtungen
beispielsweise Potentiometer an den Transducer angeschlossen sein.
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Zur Messung der Atemgasströmung könnte im Rahmen der Erfindung in
Strömungsrichtung des Atemgases hinter die den Transducer enthaltende Kammer noch
eine Einrichtung gesetzt werden, durch die in der den Transducer enthaltenden Kammer
ein der Strömungsgeschwindigkeit des Atemgases entsprechender Druck erzeugt wird,
so daß einmal ohne diese vorgesetzte Einrichtung der Beatmungadruck selbst und mit
der vorgesetzten Einrichtung die Strömungsgeschwindigkeit der Atemgase gemessen
würde. Im Rahmen der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, in der am Mundstück des
Gerätes angebrachten Kammer einen zusätzlichen Gasströmungsmesser in Form einer
Turbine oder eines Windrades mit angeschlossenem Tachogenerator vorzusehen und aneiner
die gemessenen Augenblickawerte zu einer Kurve zusammenfilgende Anzeige- und bzw.
oder Aufnzeichnungvorrichtung anzugehliesßen. Das Windrad bzw. die Turbine bereiten
keine wesentlichen Schwierigkeiten zum sterilisieren, während der Tachogenerator
ohne weiteres ausserhalb der das Atemgas und auch das Aueatemgas führenden Kammer
angeordnet sein kann. Die im Rahmen der Erfindung mit einer Turbine oder einem Windrad
ausgeführte Messung der Atemgasströmungist besonders genau und zuverlässig, so daß
aus dieser bzw. einer Vielzahl zu einer Kurve zusammengefügten Messungen gute Erkenntnisse
über Ein-und Ausatemgeschwindigkeiten der Gase bei Volumen- oder Druckänderung gewonnen
werden.
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Das Beatmungs- bzw. Narkosebeatmungsgerät gemäss der Erfindung bietet
die Möglichkeit über elektrische Leitungen eine Patientensteuerung, Druckkurvenanzeige,
Volumen- oder Plowmessungen mit Kurvenaufzeichnung und Gasanalysen vorzunehmen und
dabei noch den Sterilisationsbereich nur auf das Mundstück mit Ausatemventil und
die dort angeordnete Kammer zu begrenzen.
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Eine Gasanalyseeinrichtung lässt sich im Rahmen der Erfindung besonders
einfach am Mundstück des Gerätes bzw. im Bereich des am Mundstück angebrachten Ausatemventils
anordnen.
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Um jegliches Eindringen von Ausatemluft und demzufolge jegliches Eindringen
von Bazillen, Viren und dgl. in das eigentliche Gerät zu verhindern ist es im Rahmen
der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn das Mundstück des Gerätes bzw. die die
Messgeber enthaltende Rammer nach dem eigentlichen Gerät hin mit einem Rückschlagventil
abgeschlossen ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert0 In-der Schemazeichnung ist an ein beispielsweise durch
die Atmungsströmung (Flow) gesteuertes Beatmungsgerät 1 über einen balgartig dehnbaren
Schlauch 2 ein Munkdstück 5 angesetzte An Stelle des Mundstückes 3 könnte auch eine
Atemmaske beisilsweise eine Halbmaske oder ein Intubationskatheter benutzt
werden.
Diese an sich bekannten Einrichtungen sollen im folgenden unter dem Sammelbegriff
Mundstück gemeint sein.
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Zwiichen dem Mundstück 3 und dem Schlauch 2 ist eine zusätzliche Kammer
4 angeordnet. Diese Kammer 4 trägt an ihrer Oberseite das Ausetemventil 5, das den
Ventilsitz 6, eine mit einem Faltenbalg 7 auf den Ventilsitz 6 gedrückte Ventilplatte
6 und den Auslass 9 aufweist.
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Der Faltenbalg 7 ist über einen Schlauch 10 mit dem eigentlichen Beatmungs-
bzw. Narkosebeatmungsgerät 1 verbunden, um das Auslassventil 5 mittels des dem Faltenbalg
7 zugeführten, im eigentlichen Beatmungs- bzw. Narkosebeatmungsgerät 1 erzeugten
Bsatmungsdruck zu steuern.
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Im Inneren der Kammer 4 ist ein Transducer 11 angebracht, der den
in der Kammer 4 herrschenden Druck des Beatmungsgases in eine elektrische Spannung
umsetzt. Diese elektrische Spannung wird über einen Verstärker 12 auf einen Elektronenrohroszilographen
13 gelegt, der die zeitlich aufeinander folgenden Messwerte des Transducers 11 auf
dem Bildschirm 14 zu einer Beatmungsdruckkurve. 15 zusammenfügt.
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In der Kammer 4 ist ausserdem eine in der Zeichnung schematisch angedeutete
Messeinrichtung 16 für die die Kammer 4 durchsetzende Atemgasetrömung angeordnet.
Diese Strömungsmesseinrichtung 16 besteht im dargestellten Beispiel im wesentlichen
aus einem in der Kammer 4 angebrachten Windrad oder einer Turbine und einem vorzugsweise
ausserhalb der Kammer 4 angeordneten
mit dem Windrad bzw. der Turbine
verbundenen Tachogenerator der eine der Drehgeschwindigkeit des Windrades bzw. der
Turbine entsprechende elektrische spannung liefert. Diese elektrische Spannung des
Tachogenerators wird einem Gleichrichter iind Verstärker 17 zugeführt und von dort
über Potentiometer 1u und 19 ebenfalls zu dem Ossilographen 13. Der Oszilograph
13 ist mit einem Wähischalter 20 versehen, mit dem er wahlweise auf den Transduoer
11 sur Abbildung der Beatmungsdruckkurve 15 oder auf die Strömungsmesseinrichtung
16 zur Wiedergabe der Beatmungsströmungskurve oder auf einen weiteren Messgeber
beispielsweise ein Gasanalysegerät geschaltet werden kann um beispielsweise die
Ergebnisse einer Gasanalyse abzubilden.
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Vo den Potentiometern 18 und 19 werden Spannungswerte der Strömungsmesseinrichtung
16 abgegriffen um über Verstärker 21 bzw. 22 zur Steuerung des eigentlichen Beatmungs-
bzw.
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Narkosebeatmungsgerätes benutzt zu werden. 8o kann über das Potentiometer.
18 und den Verstärker 21 eine stufenlos verstellbare Umstellung des Beatmungsgerätes
bzw. Narkosebeatmungsgerätes von kontrollierter Beatmung auf assistierte Beatmung
vorgenommen werden auf Grund der Tatsache, daß auch schon ein vom Patienten ausgeübt
es geringes Ansaugen, also ein vom Patienten ausgeübter Ansatz eines einatemvorganges
ausreicht um den Strümungsmesser 16 ansprechen zu lassen
Der dann
vom Tachogenerator abgegebene Spannungswert kann so ausreichend sicher verstärkt
werden, daß er nicht allein in der Strömungskurve auf dem Bildschirm 14 erscheint,
sondern auch über den Verstärker 21 zur Steuerung der Einleitung des Einatemvorganges
durch das Beatmungs- bzw. iTarkosebeatmungsgerät 1 ausgenutzt werden kann. Mit dem
Potentiometer 18 ist dann sehr genau einstellbar in welcher Stärke der Patient seinen
Einatemvorgang ansetzen muss um das Gerät 1 zu steuern, so daß mit dem Potentiometer
18 stufenlos zwischen vollständig kontrollierter Atmung, also absoluter Zwangsbeatmung
und vollständig assistierter Beatmung, d.h. vom Patienten gesteuerter Beatmung auf
einen jeweils gewünschten Zwischenzustand eingestellt werden kann.
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Das Potentiometer 19 und der Verstärker 22 sind dann im vorliegenden
Beispiel dazu vorgesehen, den Einatemvorgang abzuschliessen, wenn die gemessene
Einatnungsströmung unter einen a Potentiometer 19 einzustellenden Schtrellenwert
absinkt.
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An Stelle der im dargestellten Beispiel gezeigten Steuerung des eigentlichen
Beatmungs- bzw. llarkosebeatmungsgerätes 1 mit den gemessenen Beatmungsströmungswerten
kann naturgemäss auch die Steuerung des Gerätes 1 mit den vom Transducer 11
gemessenen
Druckwerten erfolgen, wenn das Beatmtmgs- bzw.
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Narkosebeatmungsgerät von vornherein zur Steuerung mit den Beatmungsdruclzferten
eingerichtet ist. Auf diese Weise kann im Rahmen der Erfindung von jedem bekannten
Grundaufbau des Beatmungs- bzw. Narkosebeatmungsgerätes 1 ausgegangen werden.
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Es ist auch möglich vorhandene Beatmungsgeräte und Narkosebeatmungsgeräte
mit den Einrichtungen gemäss der Erfindung nachträglich auszustatten.
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Um zu vermeiden, daß die vom Patienten ausgeatmete Luft die Kammer
4 nach dem Verbindungsschlauch 2 bzw. dem eigentlichen Gerät hin verlassen kann,
ist die Kammer 4 nach dem Schlauch 2 bzw0 dem Gerät 1 hin mit einem Rückschlagventil
23 abgeschlossen, das sich unter der Wirkung seiner Feder 24 bei Aufhören einer
merklichen Einatemströmung schliesst. Dadurch wird ausserdem ohne besondere Kupplungsvorrichtung
oder dgl.
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ein Rückwärtslauf des Strömungsmessers verhindert. Es können daher
auch keine Störungen der Steuerung des Gerätes t und falsche Anzeigen durch Rücklauf
des Strömungsmessers 16 vorkommen
Im dargestellten Beispiel ist
der Auslass 9 des Ausatemventils 5 als Konus ausgebildet auf den ein Gasanalysegerät
aufgesetzt werden kann. Das Gasanalysegerät ist dann in ianllc'aer Weise wie der
Transducer 11 über Verstärker und sonstige elektronische Einrichtungen an den Oszilograpilen
13 anzllschliessen, so daß bei Betätigung des entsprechenden Wahlschaltes die Analyseergebnisse
auf dem Bildschirm 14 erscheinen.
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Im dargestellten Beispiel sind das Mundstück 3, die Kammer 4, der
Beatmungsschlauch 2 und der Steuerschlauch 10 leicht voneinander zu trennen, so
daß nur das Mundstück 3, die Kammer 4 und das Ausatemventil 5 nach Benutzung des
Gerätes zu sterilisieren sind. Durch das Rückschlagventil 23 und durch die geschlossene
Ausbildung des Faltenbalges 7 können keine Krankheitskeime in den Beatmungsschlauch
und den Steuerschlauch 10 gelangen. Zur leichteren Sterilisierung ist die Kammer
4 im dargestellten Beispiel dreiteilig ausgebildet, wobei der eine Teil den Transducer
11 enthält und das Ausatemventil 5 trägt. Vorzugsweise kann auch das Ausatemventil
5 noch von diesem Kammerteil abnehmbar sein. Der zweite Kammerteil enthält den Strömungsmesser
16-und der dritte Kammerteil enthält das Rtickschlagventil 23.
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An Stelle des oszilographen 13 könnte auch im Rahmen der Erfindung
jegliche andere geeignete Anzeigevorrichtung benutzt werden, die die augenblicklichen
iiesswerte des Transducers 11 bzw. des Strömungsmessers 16 zu einer Kurve zusammenzufügn
vermag. Es ist auch möglich, und für Untersuchungszwecke evtl. von Wichtigkeit zusätzlich
zu dem Anzeigegerät 1, oder an dessen Stelle ein Aufzeichnungsgerät anzuschliessen,
das bekannter Art sein kann und die augenblicklichen Messwerte des Transducers 11
bzw. des Strömungsmessers 16 zu Kurven zusammenfügt.
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An Stelle des mit Windrad bzw. Turbine und Tachogenerator ausgebildeten
Strömungsmessers kann die Strömungsmessung ggf.
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auch mitttels des Tranducers 11 selbst durchgeführt werden, bei zwischen
der Mundstück 5 und dem Transducer 11 noch eine Diese eingesetzt wird, hinter der
sich ein der Atemgasströmung entsprechender Staudruck aufbaut. Da aber derartige
Düsenanordnungen verhältnismässig komplizierte: Aufbau haben nüssen und sich deshalb
nur mit Schwierigkeit sterilisieren lassen und da sclche Düsenanordnungen ausserdem
die Umstellung von Strömungsmessung auf Druckmessung verhältnismässig kompliziert
machen würden erscheint es zweckmässiger die beiden anhand des Bes-els erläuterten
getrennten Iiessgeber 11 und 16 zu benutzen.
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Alle in der Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zeichnung wiedergegebenen
Merkmale des Anmeldungsgegenstandes können für sich allein oder in jeder denkbaren
Kombination von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung sein.
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PatentansDrüche: