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Gerät tflr anästhetisohe oder andere Atmungszwecke Die Erfindung
bezieht sich auf ein Gerät für anästhetische oder andere Atmungszwecke mit einer
Gaskammer, z.B.
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in Form eines balgähnlichen Schlauches, der mit dem einem Patienten
verbundenen Verbindungsansohluss eines Steuerventils verbunden ist, das zum Leiten
der Ausatemluft zur äusseren Atmosphäre hin oder zu einer Rezirkulationsleitung
geeignet ist, wobei die Gaskammer zusätzlich mit einer Atemblase in Verbindung steht,
sowie mit einem Gase in lass fUr unter Druck stehendes Gas und einem Sicherheitsventil,
das gegen die Erzeugung eines fUr den Patienten gefährlichen Uberdruckes sichert.
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Während der Selbstatmung wird das Sicherheitsventil auf einen OfRnedruck
eingestellt, der eine angemessene FUllung der Atemblase sicherstellt, wobei dieser
vorbestimmte orrnedruck gletohzeitig nicht so gross ist, dass der Patient zu irgendeiner
Zeit einem Risiko ausgesetzt ist.
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Während der gesteuerten Atmung muss das Sicherheitsventil Jedoch auf
einen grösseren Öffnedruck eingestellt werden, um zu vermeiden, dass der durch manuelles
Zusammendrücken der Atemblase geschaffene Druck. zur umgebenden Atmosphäre hin entweicht.
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Es ist unbequem, dass das Sicherheltsventil Jedesmal wieder neu eingestellt
werden muss, wenn ein Wechsel zwischen Selbstatmung und gesteuerter Atmung eintritt.
Die erwähnte Neueinstellung ist auch deshalb nachteilig, weil sie versäumt werden
könnte, wenn das Gerät von weniger erfahrenen Personen bedient wird. Wenn das Bicherheitsventil
zu stark vorbelastet ist, kann die Gaszufuhr einen Überdruck aufbauen, der die Lungen
des Patienten gefährlich beschädigen kann.
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Bei bekannten Geräten und in Verbindung mit der gesteuerten Atmung
gibt es keine Sicherheit fflr den Patienten, der mit genau dem Volumen des Gases
versorgt wird, das der Bedienende durch Zusammendrückon der Atemblase zumisst. Ein
Teil des Volumens kann durch das Sicherheitsventil entweichen, es sei denn ei ist
vollständig geschlossen, was in der Praxis natürlich nicht zugelassen werden kann
und teilweise unkontrollierte Volumina des frischen Gases von der Gas zuführung
fliessen, während der gesteuerten Atmung zum Patienten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegen Überdruck sicheres
Gerät ftLr anästhetische oder andere Atmungszwecke zu schaffen, bei welchem eine
Wiedereinstellung des Sicherheitsventiles beim Wechsel von einer At mungsart zur
anderen überflüssig ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelost, dass die Gaskammer
in eine Hauptkammer und eine Atriumkammer, das Sicherheitsventil und einen aus dehnbaren
selbstleerenden Speicher geteilt ist, der z.B. aus einem elastischen, am letzteren
befestigten Balg oder Sack besteht und die zwei Kammern über ein Rückschlagventil
miteinander verbunden sind, das zur Kammer hin öffnet und mit der Atemblase verbindet.
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Das obenerwähnte RUckschlagventil erlaubt natürlich einen Gasstrom
in Richtung der ersten Kammer während der freiwilligen Atmung; Jedoch wird diesesRückschlagventil
tthrend der gesteuerten Atmung durch den durch Zusammendrücken des Atiuungssackes
hergestellten Überdruck geschlossen, so dass sich der geschaffene Überdruck nicht
zum Sioherheitsventil hin ausbreiten und durch dasselbe entweichen kann.
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Ein zwecknässiges Ausführungsbeispiel des erfindungsgemüssen Gerätes
zeichnet sich dadurch aus, dass die Atriumkammer die Form eines mit der Hauptkammer
verbundenen#Rohrzweigs aufweist und im angeschlossenen Ende das Rückschlagventil
und im gegenüberliegenden Ende das Sicherheitsventil trägt, während der Gaseinlass
und der Speicher im Mittelabschnitt mit diesem Rohrzweig verbunden sind. Dadurch
wird eine zweckmässige Ausführung eines Gerätes geschaffen, bei dem keine Rückführung
der Atemluft erfolgt.
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Bei einem anderen zweckmässigen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen
Gerätes,
bei welchem der Ausatemauslass des Seuerventils durch eine Rezirkulationsleitung
mit der Gaskammer verbunden ist, ist der Aufbau zweckmässig so ausgelegt, dass die
Rezirkulationsleitung mit der Hauptkammer und der Atriumkammer verbunden ist und
die Form eines Zweigrohres hat, das mit der Hauptkammer verbunden ist und im angeschlossenen
Ende das Rückschlagventil und im gegenüberliegenden Ende das Sicherheitsventil trägt,
während der Gaseinlass und der Speicher mit diesem Rohrzweig in dessen Mittelabschnitt
verbunden sind. Dadurch bildet das erfindungsgemässe Gerät in einer angemessenen
Weise einen Teil eines Rezirkulationssystems.
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Weiter kann das erfindungsgemässe Gerät zweckmässig so aufgebaut sein,
dass das Sicherheitsventil mit dem Speicher vereinigt ist, welcher die Form eines
Balges aufweist, dessen freies Ende den Sitz des Ventils trägt, dessen Ventilkörper
mit einer Schnur oder einem Band mit einstellbarer Länge verbunden ist, so dass
der Ventilsitz vom Ventilkörper wegbewegt ist, wenn der Balg aufgrund des steigenden
Druckes über einen vorbestimmten Wert, bei welchem das Ventil öffnet, hinaus verlängert
ist. Dadurch wird eine zweckmässige Steuerung durch das Volumen des Ventils als
Alternative zu einem Einwegdruckventil herbeigeführt.
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Eine weitere zweckmässige Weiterbildung der Erfindung besteht darin,
dass die Rezirkulationsleitung mit der Atriumkammer über eine Ausstosskammer verbunden
ist, die mit einem Auslassventil versehen ist, dass sich das Sicherheitsventil zum
inneren Ende der Auslasskammer hin öffnet und die Auslasskammer von der Hauptkammer
durch eine Trennwand getrennt ist, die mit einem zur Hauptkammer hin öffnenden Einwegventil
versehen ist. Das Einwegventil in Richtung der Hauptkammer stellt sicher, dass die
Atemblase nicht in Richtung
der umgebenden Atmosphäre oder in Richtung
eines Saugkreislaufs für das redundante Gas geleert wird, sondern stellt im Gegensatz
dazu welcher, dass die Atemblase nur in Richtung zum Patienten geleert wird.
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Das erfindungsgemässe Gerät kann ausserdem zweckmässig so abgewandelt
werden, dass der Speicher balgartig und mit einem Ventil versehen ist, das von der
freien Atmosphäre in die Atriumkammer öffnet. Dadurch wird erreicht, dass atmosphärische
Luft zu den Lungen des Patienten geführt wird, um den Aufbau eines gefährlichen
Unterdrucks zu verhindern.
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zum folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbel-Spielen
und unter Bezugnahme aut dle Zeichnung näher erläutern.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines
Anästhisiergerätes Fig. 2 dasselbe Gerät bei einem anderen Arbeitszyklus Fig. 3
dasselbe Gerät bei noch einem anderen Arbeitszyklus Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemässen Geräts, wobei der gleiche Arbeitszyklus wie in Fig. 3 dargestellt
ist Fig. 5 einen Teil des erfindungsgemässen Gerätes in Seitenansicht, wobei eine
Abwandlung dargestellt ist.
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Fig. 6 das in Fig. 5 gezeigte abgewandelte Ausführungsbeispiel während
eines anderen Arbeitszyklus.
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Fig. 7 ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Gerätes,
das einen Teil eines Rezirkulationssystems bildet, und Fig. 8 das in Fig. 7 dargestellte
Gerät, abgewandelt zu einem, dass kein erneutes Einatmen erfolgt.
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Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte anästhetisehe Gerät besteht aus
einer Gaskammer 1, die aus einem balgähnlichen Rohr 2 gebildet ist, das an einem
Ende mit einer Atemblase 3 und am gegenüberliegenden Ende mit einem Verbindungsanschluss
4 eines federbelasteten Steuerventils 5 verbunden ist. Das federbelastete Steuerventil
5 weist einen zweiten Verbindungsanschluss 6 auf, der mit den Ltmgen des Patienten
verbunden werden kann und einen dritten Verbindungsanschluss 7 der zur umgebenden
Atmosphäre hin offen ist, wobei er mit einem Rückschlagventil 8 versehen ist, Der
Ventilkörper des Steuerventils ist mit der Bezugszahl 9 bezeichnet, und dieser kann
ebenso wie das Ventil 8 durch nicht dargestellte Schraubenfedern gespannt sein,
welche die Ventilkörper der zwei erwähnten Ventile in der Figur in der Riahtung
nach rechts gegen ihre Sitze drUcken. Zwischen dem balgähnlichen Rohr 2 und der
Atemblase 3 ist eine Hauptkammer lo angeordnet, an welche eine Atriumkammer 11 in
Form eines Zweigrohres angeschlossen ist, Die Atriuaammer 11 ist mit einem Gaseinlass
13, einem ausdehnbaren selbstleerenden Speicher 14 in Form eines Balges oder Sackes
und einem federbelasteten Sicherhoitsventil 15 verbunden, das zur umgebenden Atmosphäre
hin öffnet, Die zwei Kammern lo und 11 sind miteinander über ein Rückschlagventil
12 verbunden, das in Richtung zu der Kammer öffnet, an welche die Atemblase angeschlossen
ist,
Das Gerät arbeitet folgendermassen: Wenn die Atemblase zusammengepresst
wird, wird ein ansteigender Druck in der Hauptkammer entwickelt, der zunächst zum
Schliessen des Rückschlagventiles 12 führt und an zweiter Stelle veranlasst, dass
der Ventilkörper 9, z.B. durch Überwinden einer nicht dargestellten Feder, gegen
den linken Sitz des Steuerventils 5 gepresst wird. Dadurch wird eine Verbindung
zwischen der Gaskammer und dem Verbindungsanschluss 6 zum Patienten hergestellt
und eine Unterbrechung zum Verbindungsanschluss 7 oder der äusseren Atmosphäre und
dem Verbindungsanschluss zum Patienten.
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Dies führt dazu, dass ein bestimmter Teil des Gases in der Gaskammer
in die Lungen des Patienten gepresst wird.
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Durch Nachlassen des Zusammenpressens der Atemblase 3 wird ein Druckabfall
erzeugt, der zu einer Bewegung des Ventilkörpers 9 des Steuerventils 5 nach rechts
in Richtung des rechten Ventilsitzes führt. Hierdurch wird die Verbindung zwischen
den Lungen des Patienten und der Gaskammer verschlossen und während der anschliessenden
Kontraktion der Lungen des Patienten wird das Gas durch den Verbindungsanschluss
7 und in die umgebende Atmosphäre ausgeatmet, weil das Rückschlagventil durch den
Druck des Ausatemgases geöffnet wird. Zur selben Zeit öffnet sich das RUckschlagventil
12 aufgrund des in der Atrium-Kammer 11 durch das durch den Gaseinlass 13 fliessende
Gas entwickelten Drucksund daher fliesst frisches Gas in die Hauptkammer und die
Atemblase 3.
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Wenn der Ventilkörper 9 des Steuerventils 5 durch irgend einen unkontrollierbaren
Grund veranlasst wird, in der ersterwähnten Lage hängen zu bleiben, wie es in Fig.
2 dargestellt ist, so wird die Verbindung zwischen der Gaskammer und den Lungen
des Patienten aufrecht erhalten und das folgende Einfliessen von Gas würde dazu
führen, dass
der Druck in den Lungen ansteigt. Dies bewirkt jedoch
einen steigenden Druck im ganzen System einschliesslich der Lungen des Patienten,
der Gaskammer der Atemblase und der Atriumkammer 11. Wenn der Druck eine bestimmte
Höhe erreicht hat, die wesentlich unter der für den Patienten gefährlichen Höhe
liegt, beginnt der Speicher 14 sich auszudehnen und nimmt das vom Gaseinlass 13
fliessende Gas auf. Durch diese Mittel wird das Anwachsen des Druckes in der Gaskammer
und den Lungen des Patienten begrenzt, so dass der Druck nie eine für den Patienten#gefährliche
Höhe erreicht.
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Wenn diese Funktionsstörung nicht entdeckt wird und das Ansammeln
von Gas im Speicher 14 fortgesetzt wird, bis dessen Ausdehnungsfähigkeit überschritten
wird, so beginnt ein neues Ansteigen des Druckes. Dieser wird Jedoch leicht abgelassen,
weil dann das Sicherheitsventil 15 öffnet und ermöglichst, dass das eintretende
Gas in die Atmosphäre entweicht.
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Das Gerät könnte ohne den Speicher 14 zufriedenstellend arbeiten,
weil das Sicherheitsventil 15 ausreicht, um den Patienten gegen Jede Gefahr zu schützen.
Aber die Verwendung des Speichers 14 verringert den Gasverlust, weil das im Speicher
angesammelte Gasvolumen wieder in die Gaskammer zurückgeleitet werden kann, wenn
das Gerät wieder richtig funktioniert, d.h. wenn das Steuerventil 5 genau während
Jedes Druckstosses arbeitet.
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Das in Fig. 4 gezeigte Gerät weist wie das in den Figuren 1 bis 3
gezeigte ein balgähnliches Rohr 2 und ein Steuerventil 5 und eine Atemblase 3 auf.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der nach aussen führende Verbindungsanschluss
7 mit einer ReH rkulationsleitung 16 verbunden, welche zu einem Absorber führt,
der die in der Lunge des Patienten
dem Gas aufgegebenen Kohlendioxyde
absorbiert. Der Absorber ist mit der Atemblase 3 und der Gaskammer 1 über eine Leitung
18 verbunden, an welche die Atriumkammer 11 mit dem Rückschlagventil 12 angeschlossen
ist. Der Gaseinlass 13 ist wie gewöhnlich an die Atriumkammer 11 angeschlossen und
das Sicherheitsventil 15 ist in der-selben Weise wie oben beschrieben wurde, angeschlossen.
Fig. 4 zeigt wie Fig. 3 die Situation, in welcher der Ventilkörper des Steuerventiles
5 am Ventilsitz des nach aussen führenden Verbindungsanschlusses 7 hängen bleibt,
und wobei der Druck so hoch ist, dass das durch den Gaseinlass 13 fliessende Gas
durch das Sicherheitsventil 15 und in die umgebende Atmosphäre hindurchfliesst,
wie mit dem Pfeil 19 angedeutet ist.
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In den Fig. 5 und 6 ist eine Abwandlung dargestellt, bei welcher das
Sicherheitsventil in die Wand des ausdehnbaren Speichers eingebaut ist, wodurch
der Ventilkörper 20 bei aufgefülltem Speicher mittels einer Schnur oder eines Bandes
21 in der offenen Lage zurückgehalten wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Das Ventil
20 wird in nicht dargestellten Führungen gegenüber dem Ventilsitz zurückgehalten,
so dass der Ventilkörper bei der Kontraktion des Speichers wieder auf dem Ventilsitz
zu liegen kommt.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Gerätes für
anästhetische oder andere Atmungszwecke ist in Fig. 7 dargestellt. Das Gas wird,
wie üblich, durch den Gaseinlass 13 in die Atriumkammer 11 gefördert, welche nun
zwei ventilgesteuerte Auslässe aufweist, die durch das Sicherheitsventil 15 bzw.
das Rückschlagventil 12 dargestellt sind.
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Die Atriumkammer 11 ist als elastischer Balg aufgebaut,
der
sich bei der Aufnahme von Gas während der Perioden ausdehnt, in denen das Rückschlagventil
12 geschiossen ist. Wenn die Atriumkammer ein nicht ausdehnbares kleines Volumen
gehabt hätte, würde der Druck in einem kurzen Intervall während jedes Atemzyklus
schnell ansteigen können. In diesem Fall würde das Sicherheitsventil 15 öffnen,
was zu einem Verlust an Gas führt. Am oberen Ende der balgähnlichen Rezirkulationsleitung
16 ist ein Ventil 26 eingebaut, welches gegebenenfalls Luft aus der Atmosphäre in
das Umlauf system leiten kann, um die Entwicklung eines gefährlichen Unterdruckes
zu verhindern.
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Wenn der Druck in der Atriumkammer 11 einen bestimmten Wert, z.B.
20 cm Wassersäule, übersteigt, öffnet das Sicherheitsventil 15 und gibt so das überschüssige
Gas frei. Das Ablassen kann in die freie Atmosphäre geschehen oder durch einen besonderen
Auslass, oder, wie in der Figur dargestellt ist, bei einem Ausstossventil 25, welches
das normale überschüssige Gas des Systemes ausstösst. Durch den anderen Auslass
der Atriumkammer 11, namentlich das Ausschlagventil 12, wird das geförderte Gas
während normaler Bedingungen zum Kreislauf selbst hindurchgelassen. Die Aufgabe
des RUckschlagventiles besteht darin, zu schliessen, wenn die Atemblase 3 während
gesteuerter Atmung betätigt wird.
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Damit ist es möglich, mittels der Atemblase einen grösseren Druck
zu entwickeln als den Druck, welcher das Sicherheitsventil zum offenen veranlasst.
Und so braucht man dieses Sicherheitsventil nicht neu einzustellen, wenn von einer
Atemform zur anderen übergegangen wird.
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Von der hier als Kammer ausgebildeten Leitung 18 leitet ein permanent
eingestelltes Ausstossventil 25 das überschüssige
Gas aus dem
System entweder in die freie Atmosphäre oder zu einem Saugsystem ab. Das Ausstossventil
25 öffnet, wenn es einem bestimmten niederen Druck, z.B. 1 cm Wassersäule, unterworfen
wird. Dies reicht aus, um sicherzustellen, dass die Atemblase gefüllt wird, weil
die Trennung zwischen der Hauptkammer und der Ausstosskammer 18 mit einem Einwegeventil
23 versehen ist, das sich zur Hauptkammer 10 öffnet und ermöglicht, dass etwas ausgeatmete
Luft in die Hauptkammer und in die Atemblase fliesst.
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Danach ermöglicht das Ausstossventil 15 Jeden denkbaren Fluss ohne
weiteren wesentlichen Anstieg des Druckes.
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In Fig. 8 ist dargestellt, wie das in Fig. 7 dargestellte Umlaufsystem
leicht zu einem nicht rückatmenden System abgewandelt werden kann. Dieses erfolgt
durch Entfernen der Rezirkulationsleitung 16 und des Absorbers 17, durch Schliessen
der Einlassöffnung der zu einer Kammer erweiterten Leitung 18 mittels eines Stopfens
30 und durch Ausstossen der Ausatemluft aus dem zum Ausstossen vorgesehenen Verbindungsanschluss
des Steuerventils 5 über einen Schlauch 31.
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Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, ist es für Jeden Fachmann klar, dass die beschriebenen Geräte
in vielerlei Weise ohne Abweichung vom Anwendungsbereich und der Wesensart der Erfindung
abgewandelt werden können, z.B. könnte das Ventil 26 am Ende des Balges an einem
anderen Platz dieses Balges angeordnet werden, ohne seine genaue Funktion zu verändern.
Ferner könnte das Sicherheitsventil 15 der Fig. 7 als volumengesteuertes Ventil
der selben Art wie das Ventil 20, 21 der Fig. 5 und 6 aufgebaut sein.
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Das Gerät kann auch für andere Zwecke, z.B. künstliche Atmung und
in Verbindung mit Tauchausrüstungen und tJbungsgeräten verwendet werden.