DE3436693A1

DE3436693A1 - In sich abgeschlossenes tragbares einzelpatienten-geblaese-wiederbelebungsgeraet

Info

Publication number: DE3436693A1
Application number: DE19843436693
Authority: DE
Inventors: William Kennett Glendale Calif. Ansite; Reno Luis Riverside Calif. Vicenzi
Original assignee: Figgie International Inc
Current assignee: Scott Technologies Inc
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1984-10-04
Publication date: 1986-04-10
Also published as: SE8404870L; GB2164568A; SE450551B; GB2164568B; GB8423980D0; FR2570950B1; FR2570950A1; CA1235041A; SE8404870D0

Description

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Anmelderin: Figgie International Inc.

nachgereicht

In sich abgeschlossenes tragbares Einzelpatienten-Gebläse-Wiederbelebungsgerät

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Atemgeräte und insbesondere auf eine in sich abgeschlossene tragbare Atemvorrichtung, die bei einem einzelnen Patienten sowohl als Gebläse als auch während einer beschränkten Zeitspanne als Wiederbelebungsgerät verwendet werden kann.

Vorgeschichte der Erfindung

Verschiedene Arten von Atemvorrichtungen sind in der Fachwelt gut bekannt. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit derjenigen Klasse von Vorrichtungen, die abhängig von ihrer beabsichtigten hauptsächlichen Verwendung allgemein entweder Wiederbelebungsgeräte und/oder Gebläse genannt werden. In dieser Beschreibung wird unter einem Wiederbelebungsgerät ein Gerät verstanden, das zum Auslösen der Atmung bei einer Person, deren Atemtätigkeit geendet hatte, verwendet wird. Ähnlich wird unter einem Gebläse ein Gerät zum Erzeugen eines positiven Druckes verstanden, das anders als ein Wiederbelebungsgerät zum Unterstützen der Lungenatmung verwendet wird. Die meisten Arten der bekannten Geräte wurden für die Anwendung in Krankenhäusern entwickelt und werden mit von diesem geliefertem, elektrischem Strom angetrieben. Sie eignen sich auch zur An-10

.9.

Wendung mit dem Sauerstoffversorgungssystem des Krankenhauses.

Obwohl schon in der Vergangenheit einige tragbare Wiederbelebungsgeräte bekannt waren, wurde der Sauerstoff bei diesen Vorrichtungen im typischen Fall in Flaschen mitgeführt. Dies führt zu einem ungünstigen Verhältnis vom Gewicht zur Sauerstoff Versorgung. Es kommt hinzu, daß diese mit Sauerstoff in Flaschen arbeitenden Vorrichtungen im typischen Fall im Vergleich mit Vorrichtungen, bei denen der Sauerstoff auf chemische Weise erzeugt wird, eine verhältnismäßig geringe Lagerzeit haben. Daher entstand der. Wunsch nach einem tragbaren Wiederbelebungsgerät mit einem annehmbaren Verhältnis von Gewicht zu SauerstoffVersorgung und einer verhältnismäßig langen Lagerzeit.

Bekannte tragbare Wiederbelebungsgeräte wurden nur auf einer Zeitbasis betrieben. Dabei wird ein Volumen eines Luftsauerstoffgemisches während eines Zeitabschnittes in die Lungen eines Patienten gedrückt,und dem Luftsauerstoffgemisch wird dann während eines anderen Zeitabschnittes ein Entweichen gestattet, wobei die Zeitabschnitte in Annäherung an einen normalen Atemzyklus ausgewählt werden. Bekannte tragbare Ventilatoren konnten nach einem Bedarfszyklus betrieben werden, wobei jede Ein-

■— atemphase der Gemischzufuhr durch die Einatem-Bemühungen beim Atmen des Patienten ausgelöst wird. Solche bei Bedarf tätig werdenden Gebläse eignen sich nicht zur Verwendung als Wiederbelebungsgeräte, da der Patient dann nicht zum Auslösen ihres Betriebes fähig ist. Ähnlich sind auf einer Zeitbasis arbeitende Wiederbelebungsgeräte nicht zur Verwendung als Gebläse oder bei Patienten, die eine Eigenatmung beginnen erwünscht, da eine Fehlanpassung des Atemzyklus an die physiologischen Bedürfnisse des Patienten zu einem Traume führen könnte. Daraus ergibt sich der Wunsch nach der Entwicklung einer tragbaren Einheit, die sich entweder als Gebläse oder als Wiederbelebungsgerät verwenden läßt, wobei diese tragbare Einheit normalerweise auf einer Zeitbasis in zeitlichen Zyklen arbeitet, wobei der zeitliche Zyklus von den Einatem- oder Ausatembemühungen eines

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Patienten übersteuert werden kann.

Aufgabe und zusammenfassende Beschreibung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Ausbildung eines tragbaren Gebläse/Wiederbelebungsgerätes, mit dem die Nachteile der bekannten Vorrichtungen überwunden werden können.

Im einzelnen liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Ausbildung eines in sich abgeschlossenen tragbaren Einzelpatienten-Gebläse/Wiederbelebungsgerätes der Bauart mit einem chemischen Sauerstoffgenerator, wobei das Gebläse/Wiederbelebungsgerät noch einen Speicher zur Aufnahme von Sauerstoff aus * dem chemischen Sauerstoffgenerator während der Ausatemphase aufweist und auch den durch den chemischen Sauerstoffgenerator bereitgestellten Sauerstoff während der Einatemphase ergänzen kann und das Gebläse/Wiederbelebungsgerät eine ausgedehnte Lagerzeit und einen zufriedenstellenden Betriebszyklus aufweist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Ausbildung eines in sich abgeschlossenen tragbaren Einzelpatienten-Gebläse/Wiederbelebungsgerätes der oben erläuterten Bauart, wobei das Gebläse/Wiederbelebungsgerät eine Venturipumpe und ein Filter aufweist und die Einheit gefilterte Luft in den Ausstoß des Sauerstoffgenerators einleiten kann, um dessen wirksame Betriebszeit weiter auszudehnen, und wobei die Einheit ein annehmbares Verhältnis zwischen Gewicht und Sauerstoff Versorgung aufweist.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Ausbildung eines in sich abgeschlossenen tragbaren Einzelpatienten-Gebläse/Wiederbelebungsgerätes der Bauart mit einem primären zeitlichen Betriebszyklus, wobei das Gebläse/Wiederbelebungsgerät anfangs einem Patienten während eines ersten beschränkten Zeitabschnittes ein Luftsauerstoffgemisch zufüh-10

ren und anschließend zuläßt, daß der Ateinraum des Patienten das Luftsauerstoffgemisch während eines zweiten begrenzten Zeitabschnittes ausstößt, wobei der Patient entweder den Einatem- oder den Ausatemzyklus mit seinem eigenen Atemzyklus übersteuern kann.

Die vorstehenden Aufgaben und andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich weiter aus einer Betrachtung der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist:

Fig. 1 ein etwas schematisches Schaubild mit den Strömungswegen unter Darstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 die Darstellung einer simulierten Druck-Zeitkurve mit der Darstellung eines normalen zeitlichen Einatem/Ausatemzyklus mit einer Einatemzeit von 2 und einer Ausatemzeit von 4 Sekunden und auch vom Patienten ausgelösten abgekürzten Einatem- und Ausatemzyklen, bei denen der Patient den normalen Zyklus zur Befriedigung seiner physiologischen Bedürfnisse übersteuert hat,

Fig. 3 ein etwas schematisches Schaubild der Strömungswege, ähnlich Fig. 1,mit Darstellung einer anderen Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 1

In Fig. 1 wird ein Einzelpatienten-Gebläse/Wiederbelebungsgerät in einem Schaubild gezeigt. Das Gebläse/Wiederbelebungsge-'9/10

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rät enthält eine Maske 10. Diese läßt sich mit einem Kopfgeschirr 12 am Patienten befestigen. Der Patient wird zum Teil mit seinem Atemraum 14 und seinen Luftwegen 16 dargestellt. Das Gebläse/Wiederbelebungsgerät enthält weiter noch eine Sauerstoffquelle 18, eine allgemein bei 20 dargestellte Zuleitungseinrichtung und eine durch das Strömungsmittel betätigte Steuereinrichtung. Die Zuleitungseinrichtung enthält zusätzlich zu der Maske 10 und dem Kopfgeschirr 12 eine Ventileinrichtung oder ein Verteilerventil 22, das zwischen einer Einatem- und einer Ausatemstellung verschiebbar ist. Weiter enthält sie noch weitere zwischen der Sauerstoffquelle 18 und der Maske 10 liegende Strömungsmittel-Bauteile. Die durch das Strö mungsmittel betätigte Steuereinrichtung ist allgemein bei 24 dargestellt. Eine wahlweise zu verwendende Sauerstoffversorgungsleitung ist bei 25 dargestellt. Das Ventil 22 arbeitet wie ein zwei Stellungen aufweisendes, die Strömung lenkendes Mittel.

Die Sauerstoffquelle 18, die auch eine Energieversorgung darstellt, enthält einen chemischen Sauerstoffgenerator. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um eine Chloratkerze. In der Fachwelt sind Chloratkerzen gut bekannt. Eine solche Kerze wird in der US-PS 2 507 450 beschrieben. Im Betrieb gibt die Chloratkerze Sauerstoff über eine Auslaßleitung 26 ab. Unmittelbar strömungsunterhalb des Auslasses 26 befindet sich eine Venturipumpe mit einem Venturirohr 28. Das von der Chloratkerze abgegebene Gas wird durch eine Düsenöffnung 27 und dann durch das Venturirohr 28 gegeben. Nach Maßgabe von gut bekannten Regeln fällt der Druck des Sauerstoffes bei dessen Durchtritt durch den engen Abschnitt des Venturirohres ab. Dieser Druckabfall wird zum Hereinziehen von Umgebungsluft in den Saugabschnitt 33 der Pumpe 28 verwendet, wie es durch den Pfeil 30 angezeigt wird, und die Luft tritt durch ein Filter aus aktivierter Holzkohle oder dergleichen durch, wie es bei 3 2 angezeigt wird, und durch den Einlaß- oder Saugabschnitt des Venturirohres. Der Zweck des Filters liegt in der Entfernung von toxischen oder anderen schädlichen Verunreinigungen 10

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aus der Umgebungsluft. Das Filter weist einen gegenüber der Umgebungsluft offenen Filtereinlaß und einen mit dem Saugabschnitt der Pumpe verbundenen Filterauslaß auf. Ein Rückschlagventil kann mit dem Einlaß zusammenwirken, um damit eine Strömung der Luft nur in der durch den Pfeil 30 angezeigten Richtung zuzulassen. Die gefilterte Umgebungsluft wird mit dem Sauerstoff strömungsunterhalb der Düsenöffnung 27 vermischt, und die- gefilterte Luft und der Sauerstoff werden durch den Abgabeabschnitt 33a der Pumpe 28 abgegeben. Ein Druck- oder Stromungsregelventil, das bei 34 dargestellt ist, liegt strömungsunterhalb der Pumpe und stellt sicher, daß dem Ventil 22 eine verhältnismäßig konstante Strömung zugeführt wird.

Das Filter 32, die Pumpe, die Steuereinrichtung 24 und der Sauerstoffgenerator sind sämtlich in einem Gehäuse angeordnet. Dieses wird mit der strichpunktierten Linie 8 dargestellt. Das Verteilerventil 22 ist grundsätzlich ein Steuerventil mit zwei Stellungen und drei Zu- oder Abgängen. Normalerweise wird es durch die Einwirkung einer Feder 35 in der in Fig. 1 gezeigten Einatemstellung gehalten. Unter dem Einfluß des in der Steuerleitung 36 herrschenden Steuerleitungsdruckes ist es jedoch in eine Ausatemstellung verschiebbar. Bei sich in der in der Figur gezeigten Einatemstellung befindendem Ventil erfolgt

*""*■ die Strömung vom Sauerstoff generator durch das Ventil 22, die Leitung 38, das Rückschlagventil 40, die Leitung 42, das Rückschlagventil 44 und durch die Leitung 46 zur Maske 10 und dann durch den Luftkanal 16 des Patienten in den Atemraum 14. Diese Strömung hält an, bis das Ventil 22 unter dem Einfluß der Steuerleitung 36 in seine Ausatemstellung geschoben wird. Bei sich in seiner Ausatemstellung befindendem Ventil 22 erfolgt die Strömung vom Sauerstoffgenerator 18 durch das Ventil 22, die Leitung 48, das Rückschlagventil 50, die Leitung 52 und von dort in den Speicher 54. Falls der Druck im Speicher 54 dessen Entwurfshöhe überschreiten sollte, kann der zusätzliche Druck über das Druckentlastungsventil 56 in die Atmosphäre abgelassen werden. Die Leitung 52 ist mit der Leitung 38 über eine weitere Leitung 51 verbunden. In dieser befindet sich ein

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kompensiertes Rückschlagventil 60. Das Rückschlagventil 60 wird über eine Steuerleitung 62 kompensiert. Diese weist eine zur Atmosphäre hin offene Abströmöffnung 64 auf. Andere Bauteile in der Sauerstoffversorgungsanlage sind das am positiven Ende befindliche Ausatemdruckventil (PEEP). Dies weist die Form eines druckkompensierten Entlastungsventiles 66 auf, das über eine Leitung 67 und eine Steuerleitung 68 mit der Leitung 4 2 verbunden ist und mit der Leitung 58 über die Steuerleitung 69. Auch diese weist eine zur Atmosphäre hin offene Abströmleitung 70 auf. In Fig. 2 wird der PEEP-Druck als 0 cm Wassersäule dargestellt. Schließlich ist noch ein kompensiertes Ausatemventil in Form eines druckkompensierten Rückschlagventiles 72 vorgesehen. Das Ventil 72 wird über die Steuerleitung 74 kompensiert, die von der Leitung 42 ausgeht. Das Rückschlagventil 44 und das druckkompensierte Rückschlagventil 72 bilden ein kompensiertes Einatem/Ausatemventil. In einem typischen Fall ist dieses auf der Maske am Ende des Auslaßrohres 42 montiert.

Gemäß der Darstellung wird die Steuereinrichtung 24 pneumatisch betätigt und enthält ein pneumatisches Flip-Flop 76. Dessen Eingang ist über die Leitung 78 mit der Sauerstoffquel-Ie verbunden. Ein solches geeignetes Flip-Flop ist das Norgren-Modul 4FF-2O2.OOO. Der Auslaß des Flip-Flop kann entweder über die Leitung 80 oder die Leitung 82 weiter verbunden werden. Beide führen über Drosselstellen 81 bzw. 83 zur Atmosphäre. Es sei jedoch bemerkt, daß die Steuerleitung 36 von der Leitung 82 zum Steuerventil 22 führt und die Steuerleitung 36 oberhalb der Drosselstelle 83 angeschlossen ist. Eingangssteuerleitungen 84 und 86 sind auch für das Flip-Flop vorgesehen. Wie es in der Fachwelt gut bekannt ist, läßt sich der Ausgang des bistabilen Flip-Flop, wenn es dem in der Steuerleitung 84 herrschenden Druck ausgesetzt ist, von der Leitung 80 zur Leitung 82 umschalten. Wenn das Flip-Flop 76 dem Druck in der Leitung 86 ausgesetzt wird, wird sein Ausgang auf ähnltöie Weise von der Leitung 82 auf die Leitung 80 umgeschaltet. Jede dieser Leitungen 84 und 86 ist über ein geeignetes Ventil 10

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mit einer zugehörigen Auslaßleitung 80 bzw. 82 verbunden. Bei einem solchen Ventil kann es sich um ein Zeitmodul 88 und 89 handeln. Solche pneumatischen Zeitmodule sind in der Fachwelt bekannt. Ein solches Modul ist das Norgren-Zeitverzögerungsmodul 5TDO214-000. Dieses kombiniert ein pneumatisches Widerstands-Kapazitätsnetzwerk mit einem Schmitt-Trigger. Das Modul weist im Eingang veränderbare Drosselstellen auf. Ein pneumatisches Zeitmodul arbeitet im wesentlichen so, daß eine Strömung eines steuernden Strömungsmittels durch eine veränderbare Drosselstelle 88 durchtritt, bis ein bestimmtes vorgegebenes Volumen 89 in das Modul eingetreten ist. An diesem Punkt wird dann die Auslaßströmung ausgelöst. Die zwischen den Leitungen 80 und 84 liegende Einstellbare öffnung 88 wird dann eingestellt und bewirkt, daß die Auslaßströmung nach zwei Sekunden ausgelöst wird. Ähnlich kann die mit den Leitungen 82 und 86 zusammenwirkende einstellbare öffnung 88 so eingestellt werden, daß die Auslaßströmung nach vier Sekunden ausgelöst wird. Durch Verwendung dieser Zeitmodule läßt sich der Betrieb des Steuerventiles 22 steuern. Wie jedoch schon weiter oben bemerkt wurde, können die physiologischen Bedürfnisse des Patienten von den durch die Zeitmodule vorgegebenen voreingestellten Zeiten abweichen. Deshalb sind zusätzliche Steuerungen vorgesehen. Eine solche Steuerung würde die Strömung von """- der Leitung 80 zur Leitung 84 normalerweise blockieren. Sie würde öffnen, wenn der Druck einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Diese Steuerung ist bei 90 dargestellt. Diese Steuerung 90 gestattet, daß das Zeitmodul bei bestimmten weiter unten beschriebenen Bedingungen übersteuert wird. Zusätzliche Steuerungen können noch zwischen der Leitung 82 und der Leitung 86 vorgesehen werden. Eine solche Steuerung 92 wird geöffnet, wenn der Druck in der Maske unter den durch das Ventil 66 vorgegebenen Wert absinkt. Dies würde eintreten, wenn der Patient einen Einatemvorgang beginnt.

Durch Steuerdruck betätigte, zwei Stellungen und zwei Richtungsöffnungen aufweisende Steuerventile werden dargestellt. Durch Federdruck wird das Ventil 90 normalerweise in einer 79/10

Schließstellung gehalten. Es öffnet jedoch, wenn der in der Steuerleitung 94 herrschende Druck den durch die einstellbare Feder vorgegebenen Wert übersteigt. Durch Pederdruck wird das Ventil 92 normalerweise in Schließstellung gehalten. Wenn der Patient aber einen Einatemvorgang beginnt, fällt der in der Maske herrschende Druck unter den durch das PEEP-Ventil vorgegebenen Wert ab. Diese Bedingungen werden durch die Steuerleitungen 96 und 98 erkannt und das Ventil 92 damit in seine Öffnungsstellung verschoben. Obwohl Richtungssteuerventile mit zwei Stellungen dargestellt wurden, sei erwähnt, daß auch andere Steuervorrichtungen verwendet werden können. Zum Beispiel können mit geeigneten Druckentlastungsventilen zusammenwirkende monostabile Flip-Flops verwendet werden. Zusätzlich können auch logische Luftsteuersysteme für die verschiedenartigen Steuerungen 76, 88, 89, 90 und 92 eingesetzt werden.

Für die Erläuterung eines Arbeitsbeispiels sei angenommen, daß der Betrieb der Chloratkerze 18 gerade begonnen hat und daß der Auslaß des pneumatischen Moduls mit der Leitung 80 verbunden ist. Das Verteilerventil 22 wird durch die Feder 35 in die in der Zeichnung gezeigte Stellung gedrückt. Die Strömung vom Generator 18 erfolgt über die Venturipumpe 28. Dort nimmt sie die durch das Filter 32 durchgetretene Luft 30 auf. Der Druck am Ausgang des Venturirohres wird mit dem Regelventil 34 geregelt. In Fig. 2 ist der geregelte Druck derart, daß einem Patienten ein Spitzendruck von 35 cm Wassersäule zugeführt wird. Höhere Drücke können jedoch erwünscht sein. Die Strömung vom Ventil 34 tritt nun über das Ventil 22 in die Leitung 38 ein, das Rückschlagventil 40 und von dort zur Maske 10 und zum Patienten 14. Diese Strömung hält an, bis entweder das Zeitmodul zwischen den Leitungen 80 und 84 abschaltet oder bis die Steuerung 90 umgeschaltet wird und die Strömung von der Leitung 80 zur Leitung 84 zuläßt. Die zeitlich normal bemessene Einatemperiode wird in Fig. 2 bei I gezeigt. Ähnlich wird eine normale oder zeitlich bemessene Ausatemperiode in Fig. 2 bei E gezeigt, und ein vollständiger normaler Zeitzyklus wird bei TC gezeigt. Der Druck, auf den das Ventil 90 anspricht, läßt sich 10

gemäß der Darstellung in Fig. 1 einstellen. Normalerweise würde es in einer von zwei Fällen ansprechen, nämlich, wenn der Patient eine Ausatmung versucht oder wenn der Atemraum des Patienten bis auf den eingestellten Druck gefüllt ist. In beiden Fällen hat die durch die Leitung 38 und das Rückschlagventil 40 durchtretende, aus Sauerstoff und Luft bestehende Strömung keine andere Möglichkeit, als in der Steuerleitung 94, die zwischen der Leitung 42 und der Steuerung 90 verläuft, Druck aufzubauen. Dies bewirkt, daß die Steuerung eine Arbeitsmittel^- strömung von 80 zur Leitung 84 zuläßt und damit der Ausgang ^ des pneumatischen Flip-Flop 76 auf die Leitung 82 gelegt wird. Dieser Druckanstieg wird in Fig. 2 bei 95 dargestellt. Nach dem Auftreten dieses Ereignisses geschehen mehrere Dinge. Zuerst wird das Ventil 22 durch den in der Leitung 36 herrschenden Druck aus der dargestellten Stellung in diejenige Stellung verschoben, in der das aus der Sauerstoffquelle 18 austretende Gas vom Ventil 22 in die Leitung 48 und dann in den Speicher 54 geleitet wird. Dies bewirkt eine verkürzte Einatemperiode SI und einen verkürzten Zyklus des- SC. An dieser Stelle sei bemerkt, daß die von der Chloratkerze abgegebene Gasmenge über einem vorgegebenen Zeitabschnitt im wesentlichen konstant ist,und falls sie nicht vom Patienten gebracht wird, muß sie entweder gespeichert werden oder sie geht verloren. Der Speicher stellt damit eine Einrichtung dar, mit der das von der Kerze abgegebene Gas für eine weitere Verwendung durch den Patienten gespeichert werden kann. Bei sich in der Ausatemstellung befindendem Ventil wird das von der Kerze abgegebene Gas im Normalbetrieb lediglich in den Speicher eintreten, um dessen gespeicherten Sauerstoff und Luft abzugeben, wenn die Leitung 48 bei Kompensation des Ventiles 60 durch die Leitung 62 unter Druck gesetzt wird. Zur gleichen Zeit wird der in den Leitungen 38, 58 und in der Steuerleitung 64 herrschende Druck über die Entlüftung 70 in die Atmosphäre abgelassen. Dies ermöglicht, daß das druckkompensierte Entlastungsventil oder das PEEP-Ventil 66 den Druck in der Steuerleitung 74, der das Ausatemventil 72 kompensiert, absenkt. Inzwischen wird der Patient bis zum Erreichen des PEEP-Druckes durch das 79/10

Ventil 72 ausatmen. Dieser Druck wird mit dem einstellbaren PEEP-Ventil 66 bestimmt. Die Druckeinstellung kann zwischen O und 20 cm Wassersäule schwanken. Bei Erreichen dieses Drukkes wird zusätzliche Luft nicht mehr über das Ventil 72 abgegeben. Im allgemeinen erfolgt eine Ausatmung rasch (innerhalb einer Sekunde) und die verbleibende Ausatemzeit (zum Beispiel drei Sekunden) ist gerade eine Pause bis zum Beginn der Einatmung. Die Einatmung kann mit dem Zeitmodul 88, 89, das zwischen den Leitungen 82 und 86 liegt, ausgelöst werden. Diese schalten, so daß Strömungsmittel in die Leitung 86 eingeleitet wird und der Ausgang des pneumatischen Moduls damit auf die Leitung 80 gelegt wird und damit der Ausatemzyklus endet. Falls der Patient alternativ eine Einatmung versuchen sollte, die durch den Druckabfall bei 97 in Fig. 2 angezeigt wird, würde auch dies ein öffnen der Steuerung 92 bewirken. Das heißt, wenn der Druck in der Steuerleitung 96 unter den Druck in der Steuerleitung 98 abfällt, was bei einem Einatemversuch des Patienten auftreten würde, wird das Ventil 92 in seine Öffnungsstellung verschoben und bewirkt einen verkürzten Ausatemzyklus SE. Wenn das abgegebene Strömungsmittel wieder in die Leitung 80 zurückgeführt wird, wird das Ventil 22 in seine in Fig. 1 gezeigte Stellung verschoben. Zusätzlicher Sauerstoff und Luft strömen nun vom Venturirohr 28 und auch vom Speicher in die Maske. Damit hebt das Rückschlagventil 60 von seinem Sitz ab, da es nicht länger über die Leitung 62 kompensiert wird. Diese Leitung ist über die Entlüftung 64 entlüftet worden. Der Druck in der Leitung 38, 58 und 6 9 bewirkt auch, daß das PEEP-Ventil in eine Schließstellung geschoben wird und damit verhindert, daß Strömungsmittel durch dieses Ventil hindurch abgegeben wird.

Da die natürlichen physiologischen Bedürfnisse des Patienten den Zeitablauf des Einatem/Ausatemzyklus bestimmen, kann sich die begleitende Person nun anderen Bedürfnissen zuwenden. Bekannte tragbare und/oder pneumatisch gesteuerte Gebläse/Wiederbelebungsgeräte erlauben nicht, daß die zeitliche Abfolge des Einatem/Ausatemzyklus je nach Bedarf automatisch verlän-10

gert oder verkürzt wird. Zur Anpassung an die Bedürfnisse des Patienten müssen sie manuell eingestellt werden.

Es sei bemerkt, daß einer der Vorteile der oben beschriebenen Vorrichtung darin liegt, daß die Steuereinrichtung ausschließlich durch die Gasabgabe der Sauerstoffquelle betrieben wird. In der Praxis wurde gefunden, daß Chloratkerzen eine außergewöhnlich lange und zuverlässige Betriebsdauer, zum Beispiel zehn Jahre oder mehr, aufweisen. Durch Verwendung dieser Gasabgabe zum Steuern des zeitlichen Ablaufs der Einheit wie auch von deren Druckkompensation ergibt sich ein äußerst zuverlässiges Gebläse/Wiederbelebungsgerät, das zusätzlich noch eine lange Lebensdauer aufweist.

Während eine^Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Fig. 1 gezeigt wird und oben beschrieben wurde, wird eine andere Ausführungsform in Fig. 3 gezeigt. Während zwischen den beiden in den Figuren 1 und 3 gezeigten Ausführungsformen viele Unterschiede bestehen, sollten zwei Abweichungen zu Beginn bemerkt werden. Die erste dieser Abweichungen liegt darin, daß sich die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform bei der Steuereinrichtung 24 auf pneumatische Schaltkreise stützt, während bei der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion logische Luftsteuerelemente verwendet werden. Die andere Abweichung liegt in der Anordnung der Ventileinrichtungen. In Fig. 1 ist das die beiden Stellungen aufweisende Ventil strömungsunterhalb der Venturipumpe angeordnet, während das Ventil bei der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion strömungsoberhalb der Venturipumpe angeordnet ist.

Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 3

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 wird das Gehäuse, das verschiedene der Bauelemente des Einzelpatienten-Gebläse/Wiederbelebungsgerätes enthält, durch die strichpunktierte Linie angezeigt. Außerhalb des Gehäuses befindet sich eine Maske 110. 79/10

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Diese läßt sich mit einem Kopfgurt 112 an einem Patienten befestigen. Der Patient wird zum Teil durch den Atemraum 114 und seine Luftkanäle 116 dargestellt.

Im Gehäuse sind die verschiedenen Bauteile angeordnet. Zu den hauptsächlichen Bauteilen gehört eine allgemein bei 118 dargestellte Energieversorgung, ein allgemein bei 120 dargestelltes Umgebungsluftfilter, eine allgemein bei 122 dargestellte Pumpe, ein Speicher 124 mit einer Einlaß/Auslaßleitung 126, eine allgemein bei 128 dargestellte und zwei Stellungen aufweisende Einrichtung zum Ausrichten der Strömung, und verschiedene die obigen Bauteile verbindende Leitungen, die weiter unten in größerer Ausführlichkeit beschrieben werden. Im Gehäuse sind auch primäre Steuerehrichtungen angeordnet, die weiter unten im Detail beschrieben werden, um das Ventil nach Maßgabe vorgegebener zeitlicher Intervalle zwischen seiner ersten und seiner zweiten Stellung hin- und herzuschieben, und von dem Patienten zu bedienende Steuereinrichtungen, mit denen der Patient die primären Steuereinrichtungen über seine Einatem- oder Ausatembemühungen übersteuern kann. Eine Auslaßleitung 130 verläuft von der Pumpe 122 zur Maske 110.

Die Energie zum Betreiben des erfindungsgemäßen Gebläse/Wiederbelebungsgerätes wird bei dessen Verwendung als tragbare Einheit ausschließlich der Sauerstoffquelle entnommen, bei der es sich um einen chemischen Sauerstoffgenerator 132, vorzugsweise eine Chloratkerze, handelt. Vom Sauerstoffgenerator und als Teil der Energieversorgung geht ein Rückschlagventil 134 aus, ein Gaszuführungsfilter 135 und eine Sauerstoffzuführleitung 136, die bei der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion an der Stelle J1 endet. Wie bei der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion ist Vorsorge dafür getroffen, die vom Sauerstoffgenerator kommende Abgabe- oder Versorgungsleitung auf Wunsch mit einer äußeren Sauerstoffquelle geeigneten Druckes zu verbinden. Zu diesem Zweck ist eine Armatur 138 vorgesehen, die von der Außenseite des Gehäuses 108 ausgeht. Diese Armatur ist ihrerseits über die Leitung 140, die auch ein Rückschlagventil 142

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aufweist, an der Verbindungsstelle J2 mit der Sauerstoffversorgungsleitung 136 verbunden. Der Zweck der Rückschlagventile 134 und 142 liegt darin, eine Rückströmung sowohl durch den Sauerstoffgenerator oder die Armatur 138 zu verhindern.

Das die beiden Stellungen aufweisende Ventil 128 weist neun Öffnungen auf. Diese sind bei P11, P12, P13, P21, P22, P23, P31, P32 und P33 dargestellt. Wenn sich der Steuerschieber 129 des Ventiles 128 in seiner in Fig. 1 gezeigten Normallage befindet, sind die öffnung P12 und P13, P22 und P23 und P32 und P33 verbunden. Die öffnungen P11, P21 und P31 werden durch den Steuerschieber blockiert. An die öffnungen PI1, P23 und P31 si sind keine Leitungen angeschlossen. Damit sind diese Öffnungen zur Umgebung offen. Bei Verschieben des Ventiles in seine zweite Stellung wird die Öffnung P12 mit der öffnung P11 und damit mit der Umgebung verbunden, die öffnung P21 wird mit der öffnung P22 und die öffnung P32 wird mit der öffnung P31 und damit auch mit der Umgebung verbunden. Die öffnungen P13, P23 und P33 sind intern blockiert, obwohl die öffnung P23 gegenüber der Umgebung offen ist.

Bei einer Betrachtung der Pumpe 122 in größerem Detail ergibt sich, daß diese Pumpe eine Venturipumpe ist, die gemäß der Dar stellung eine Hohlkonstruktion 144 enthält, in der ein Venturi rohr 146 angeordnet ist. Strömungsoberhalb des Venturirohres 146 ist eine Düsenöffnung 148 angeordnet, die von dem Saugabschnitt 150 der Pumpe umgeben wird. Strömungsunterhalb des Ven turirohres befindet sich der Auslaßabschnitt 152 der Pumpe. Der Auslaßabschnitt enthält ein Rückschlagventil 154 und ein Strömungssteuerventil 156. Der Sinn des Rückschlagventiles 154 liegt darin, eine Rückströmung durch die Pumpe zu vermeiden. Der Sinn des Steuerventiles 156 liegt darin, die Stärke der Strömung durch d,ie Pumpe einzustellen. Schließlich enthält die Pumpe noch eine Anzahl von öffnungen P1 - P2. Verschiedene Leitungen sind an die verschiedenen öffnungen angeschlossen, wie zum Beispiel die Auslaßleitung 130 an die öffnung PI.

Das ümgebungsluftfilter 120 ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Bei ihm kann es sich um einen Kanister oder eine Patrone handeln, die aktivierte Holzkohle und/oder andere Komponenten enthält, die schädliche Bestandteile aus der Luft ausfiltern können. In einem typischen Fall weist ein solches Filter einen Auslaß auf, der in eine öffnung eingeschraubt oder auf andere Weise an dieser befestigt werden kann. Im vorliegenden Fall ist dies die Gehäuseöffnung P4 der Pumpe. Zusätzlich weist das Filter einen Einlaß 160 auf, der in einem typischen Fall mit einem Rückschlagventil 162 versehen ist, das eine Rückströmung durch das Filter verhindert. Das Filter ist so in dem Gehäuse montiert, daß sein Einlaß 160, 162 an einer perforierten Wand in dem Gehäuse liegt, so daß bei Anlegen eines Saugdruckes an den Auslaß 158 Umgebungsluft in das Filter hineingesaugt wird.

Es ist noch ein Leitungssystem vorgesehen, das die Energieversorgung 118, den Speicher 124, 126, das Ventil 128 und die Pumpe 122 miteinander verbindet. Zu diesem Zweck verläuft eine erste Versorgungsleitung 164 von der Verbindungsstelle J1 zur öffnung P3 auf dem Ventil 128 und von der öffnung P12 zur öffnung P2 auf der Pumpe 122, wobei die öffnung P2 ihrerseits strömungsoberhalb der Düsenöffnung 148 angeordnet ist. Das heißt, daß die erste Versorgungsleitung 164 die Energieversorgung 118 mit der Pumpe 122 verbindet, sofern sich das Ventil 128 in der gezeigten Stellung befindet. Wenn sich das Ventil 128 in seiner anderen Stellung befindet, läuft eine zweite Versorgungsleitung 166 von der Verbindungsstelle J1 durch die öffnung P21 im Ventil 128 und dann von der öffnung P22 zum Speicher und endet an der Verbindungsstelle J3. Man kann also sehen, daß die zweite Versorgungsleitung damit die Energieversorgung 118 an den Speicher 124, 126 anschließt. Ein Rückschlagventil 168 liegt in der Leitung 166 und verhindert eine Strömung vom Speicher 124 durch die Leitung 166 zur öffnung P22. Wenn sich das Ventil 128 in der gezeigten Stellung befindet, geht eine dritte Versorgungsleitung 170 vom Speicher und genau von der Verbindungsstelle J3 aus und verläuft '10

zur öffnung P33 des Ventiles 128 und dann von der öffnung P32 zur öffnung P3 der Pumpe 122, wobei die öffnung P3 ihrerseits betrieblich mit dem Saugabschnitt 150 verbunden ist. Ein Druckregelventil kann in der dritten Versorgungsleitung liegen. Es regelt den Abgabedruck des Speichers, so daß der vom Speicher der Pumpe zugeführte Druck einen bestimmten Wert nicht übersteigen kann. Zusätzlich kann auch ein Entlastungsventil mit dem Speicher über die Verbindungsstelle J3 verbunden sein. Damit wird sichergestellt, daß der Speicher Sauerstoff nicht über einen sicheren Druck hinaus speichert.

Wie man sehen kann, blockiert das die zwei Stellungen aufweisende Ventil 128 die zweite Versorgungsleitung 166, wenn sich der Steuerschieber 129 in seiner ersten Stellung befindet. Wenn der Steuerschieber in seine zweite Stellung verschoben wird, blockiert das Ventil dann die erste und die dritte Versorgungsleitung 164 bzw. 170. Es sei bemerkt, daß der"Steuerschieber normalerweise durch eine Feder in seine erste Stellung gedrückt wird, daß er aber bei einem über einem ersten vorgegebenen Niveau liegenden Steuerleitungsdruck in seine zweite Stellung verschiebbar ist. Nach dem Erreichen dieses ersten vorgegebenen Niveaus wird der Steuerschieber in seine erste Stellung zurückgeschoben, wenn der Steuerleitungsdruck

~" unter ein zweites vorgegebenes Niveau abfällt, wobei das zweite vorgegebene Niveau unter dem ersten vorgegebenen Niveau liegt. Zu diesem Zweck weist der Steuerschieber eine Verlängerung 176 auf. Diese weist ihrerseits zwei auseinanderliegende Ringnuten auf, die schematisch durch die V-förmigen Kerben dargestellt werden. Eine unter Federdruck stehende Anschlaganordnung 180 kann in einer der beiden Nuten 178 aufgenommen werden. Unter der Annahme, daß die Federkraft der Feder 182 gleich dem Äquivalent von 1,75 kg/cm² ist,und unter der weiteren Annahme, daß eine Kraft entsprechend dem Äquivalent von 0,75 kg/cm² aufgebracht werden muß, um den Anschlag 180 aus der Nut 178 herauszubewegen, kann man sehen, daß eine Kraft von 1,75 + 0,75 in der durch den Pfeil angezeigten Richtung aufgebracht werden muß, um das Ventil in die zweite Stellung

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zu verschieben. Damit ist es notwendig, über die Steuerleitung 186 eine Kraft auf einem ersten vorgegebenen Niveau auszuüben, wobei dieses Niveau gleich der Summe der Federkraft 182 und der zum Anheben des Anschlages 180 erforderlichen Kraft ist. Ähnlich muß der Druck in der Leitung 186 zum Verschieben des Ventiles aus seiner zweiten in seine erste Stellung kleiner als ein zweites vorgegebenes Druckniveau sein, wobei dieses gleich dem Druck der Feder 182 abzüglich des Druckes der zum Anheben des Anschlages 180 aus der Nut 178 erforderlichen Kraft ist. Die Steuerleitung 186, die von der Verbindungsstelle J4 in der Leitung 164 zum Ventil 128 verläuft, ist ein Teil einer primären Steuereinrichtung. Mit der Steuerleitung sind erste und zweite Zeitverzögerungsanordnungen 188 bzw. verbunden. Eine Volumenkammer ist jeder Zeitverzögerungsanordnung zugeordnet. Gemäß der Darstellung in der Zeichnung kann eine gemeinsame Volumenkammer 192 verwendet werden. Die Funktion der ersten Zeitverzögerung 188 liegt darin, sicherzustellen, daß sich der Druck in der Steuerleitung 186 zwischen der Zeitverzögerungsvorrichtung und dem Ventil 128 langsam aufbaut, bis er das erste vorgegebene Druckniveau erreicht. Die hierfür erforderliche Zeit läßt sich durch Verändern der in der Zeitverzögerungsanordnung vorgesehenen einstellbaren Einschnürung verändern. Ähnlich reguliert die Zeitverzögerungsvorrichtung 190 die Länge der Zeit, die erforderlich ist, um den in der Steuerleitung 186 zwischen dem Ventil 128 und der Zeitverzögerungsanordnung 190 befindlichen Druck zur Atmosphäre abzuleiten, wenn sich das Ventil 128 in seiner zweiten Stellung befindet. Die Wirkungweise der primären Steueranordnung wird im folgenden in etwas größerer Ausführlichkeit erörtert.

Während die primäre Steuereinheit die zeitlich bemessenen Einatem- und Ausatemzyklen bestimmt, sobald die Energieversorgung eingeschaltet ist, kann eine Übersteuerung der primären Steuervorrichtung für den Patienten erwünscht sein. Zu diesem Zweck sind Übersteuerungseinrichtungen für den Patienten vorgesehen. Diese enthalten ein allgemein bei 194 dargestelltes 10

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Ablaßventil und eine allgemein bei 196 dargestellte Schaltventilanordnung. Das Ventil 196 ist ein drei Stellungen und drei Richtungsöffnungen aufweisendes Steuerventil mit öffnungen P8, P9 und P1O. Eine Druckleitung 198 verläuft von der Verbindungsstelle J5 in der Sauerstoffversorgungsleitung 136 zur öffnung P8 und auch von der Öffnung P9 zur Verbindungsstelle J6 in der Steuerleitung 186. Zusätzlich sind zum Betätigen des Ventiles 196 eine Steuerleitung 200 und ein Sensormechanismus vorgesehen. Die Steuerleitung verläuft von der Öffnung P5, die Strömungsunterhalb des Rückschlagventils 154 in der Pumpe 122 angeordnet ist, zum Sensormechanismus 202. Eine weitere Steuer-

"^ leitung 204 verläuft von der öffnung P10 der Ventilanordnung 196 zum Ablaßventil 194. Diese Leitung ist mit einer Entlüftungsöffnung 206 versehen. Normalerweise wird das Schaltventil 196 durch eine Feder in die gezeigte zentrierte Stellung gedrückt. Wenn eine Abnahme des Druckes im Abgabeabschnitt der Pumpe durch den Sensor 202 über die Steuerleitung 200 gemessen wird, wird das Ventil 196 nach links verschoben und bringt die Energieversorgung 118 mit der Steuerleitung 204 in Verbindung. Ähnlich schiebt der Sensormechanismus 202, wenn er einen Anstieg des Druckes im Abgabeabschnitt der Pumpe über die Steuerleitung 200 feststellt, das Ventil in seine rechte Stellung und gibt damit die Leitung 198 frei und bringt die Sauerstoff-

_ versorgungsleitung 136 über die Leitung 198 mit der Steuerleitung 186 in Verbindung.

Die oben beschriebene Gebläse/Wiederbelebungsvorrichtung enthäfelt weiter eine allgemein bei 208 dargestellte positive und Ausatemdruck-(PEEP)-Ventilanordnung. Da solche Ventilanordnungen in der Fachwelt gut bekannt sind, werden sie hier nicht beschrieben. Es wird lediglich darauf hingewiesen, daß sie auf beiden Seiten des Rückschlagventiles 154 über eine Abgabeleitung 210 mit.dem Abgabeabschnitt der Pumpe verbunden ist, wobei die Abgabeleitung 210 von der Öffnung P6 zur Ventilanordnung 208 verläuft. Die Verbindung erfolgt weiter auch über eine von der öffnung P7 zur Ventilanordnung 208 verlaufende Steuerleitung 212.
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Die Maskenanordnung weist auch noch ein allgemein bei 214 dargestelltes Druck-kompensiertes kombiniertes Einatem/Ausatem-Ventil auf. Auch diese Ventile sind in der Fachwelt gut bekannt, und üblicherweise werden sie unmittelbar auf der von einem Patienten zu tragenden Maske montiert. Die Einlaßseite des Ventils 214 ist unmittelbar mit der Auslaßleitung 130 verbunden.

Die in Fig. 3 gezeigte Einheit arbeitet in der folgenden Weise: Zum Starten der Einheit wird der chemische Sauerstoffgenerator gezündet. In einem typischen Fall geschieht dies durch Ziehen einer Reißleine, die einen Zündstiftmechanismus betätigt. Nach Beginn des Betriebes des chemischen Sauerstoffgenerators 132 baut dieser den Sauerstoff bis auf einen Druck von 3,5 kg/cm² auf. Zu Beginn befinden sich die Ventile 128, 194 und 196 in d ihrer normalen, in dieser Figur gezeigten Stellung. Das Gas vom Sauerstoffgenerator 132 strömt durch die Leitung 136 und die Leitung 164 in die Düsenöffnung 148 und dann durch das Venturirohr 146. Die Herabsetzung des Druckes des Sauerstoffes bei dessen Strömung durch das Venturirohr bewirkt, daß der Druck im Saugabschnitt 150 der Pumpe herabgesetzt wird. Dieser herabgesetzte Druck bewirkt ein Hereinziehen von Umgebungsluft durch das Filter 120, die mit dem Sauerstoff in der Pumpe 122 vermischt wird, und die von der Pumpe abgegebene und mit Sauerstoff angereicherte Luft tritt dann über das kompensierte Einatem-Ausatem-Ventil 214 in die Maske 110 ein. Falls jedoch ein Ausatemzyklus vorangegangen ist, wird der Speicher bis auf einen von seinem Entlastungsventil 174 bestimmten Druck aufgeladen,und der Speicher entlädt sich dann auch durch sein Drucksteuerventil 172 und die Leitung und über die öffnung P3 in die Saugseite 150 der Pumpe 122. Da der Druck auf beiden Seiten des PEEP-Ventils verhältnismäßig konstant ist, befindet er sich in der angezeigten Stellung und eine Abgabe in die Atmosphäre findet nicht statt. Der in der Steuerleitung 200 herrschende Druck für den Sensormechanismus 202 befindet sich auf dem Pumpenentladedruck und reicht nicht aus, damit der Sensor 202 das Ventil 196 aus sei-'10

ner zentrierten Stellung wegbewegt. Sauerstoff fließt auch von der Verbindungsstelle J4 durch die Steuerleitung 186 an der Zeitverzögerung 190 vorbei und wird durch die variable Einschnürung in der Zeitverzögerung 188 hindurchgedrückt und hebt den Druck in der Volumenkammer 192 langsam an und erhöht auch langsam den Druck in der Steuerleitung 186. Wenn der Druck in dieser Steuerleitung 186 einen ersten vorgegebenen Wert übersteigt, zum Beispiel 2,5 kg/cm², wird das Ventil 128 in seine zweite Stellung verschoben. Die Einschnürung in der Zeitverzögerung 188 wird auf solche Weise eingestellt, daß sie norma- ^ lerweise etwa zwei Sekunden zum Erreichen des Umschaltdruckes benötigt. Durch Verändern der Einschnürung in der Zeitverzögerung 188 kann diese Zeit verändert werden. Während dieser Zeit wird jeder in der Steuerleitung 204 herrschende Druck über die Öffnung 206 zum Ablaßventil gegeben. Der eben beschriebene Zyklus läßt sich als ein zeitlich bestimmter Einatemzyklus beschreiben.

Während des zeitlich bestimmten Ausatemzyklus befindet sich der Steuerschieber im Ventil 128 in seiner zweiten Stellung. Unmittelbar nach dem Schalten des Ventiles erfolgt die Strömung vom Sauerstoffgenerator durch die Leitung 166 in den Speicher. Das Entlastungsventil 174 ist auf vorzugsweise 0,14 kg/cm² eingestellt und verhindert, daß in der Schaltung zu viel Druck zur Verfügung steht, wenn der Speicher das Venturirohr in einem nicht eingeschränkten Kreis (kein Druckabfall) speist. Bei nun blockierter Öffnung P33 wird die Abgabe vom Speicher durch den Schieber blockiert. Zu diesem Zeitpunkt wird die von der Öffnung P12 zur Öffnung P2 verlaufende Leitung 164 über die Öffnung P11 mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt, wodurch der Druck im strömungsabwärtigen Abschnitt der Leitung 164 wie auch in der Leitung 186 zwischen der Zeitverzögerung 190 ,und der Verbindungsstelle J4 abfällt. Die Abgabeseite der Pumpe wird auf dem Druck gehalten, der von dem PEEP-Ventil bestimmt wird, da sich das PEEP-Ventil nach Maßgabe des oberhalb des Rückschlagventiles 154 herrschenden Drucks und des durch die veränderbare Feder 218 in dem PEEP-Ventil 79/10

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bestimmten Wertes über seine variable Einschnürung 216 frei entladen kann. Es sei bemerkt, daß bei einem schnellen Abfall des Druckes im Abgabeabschnitt der Pumpe unter den während des Einatemzyklus bestimmten Wert das kompensierte Ausatemventil 214 sich nun zur Umgebung entlasten kann. Inzwischen reicht der in der Steuerleitung 200 herrschende Druck nicht mehr aus, um zu bewirken, daß der Sensor 202 das Ventil 196 aus dessen zentrierter Lage herausbewegt. Deshalb wird das Ablaßventil 194 in der gezeigten Stellung gehalten. Dies ermöglicht, daß der in der Steuerleitung 186 und der Volumenkammer 192 herrschende Druck langsam über die Zeitverzögerung 190 abgegeben wird. Durch Verändern der Größe der öffnung in der Zeitverzögerung 190 kann ein zeitlich bemessener Ausatemzyklus von annähernd vier Sekunden oder jeder beliebigen Dauer erreicht werden. Bei einem Abfall des Druckes in der Volumenkammer 192 auf annähernd 1 kg/cm² schiebt die auf den Schieber des Ventiles 128 einwirkende Feder 182 diesen in die gezeigte Stellung zurück.

Falls ein Patient während eines zeitlich bemessenen Einatemzyklus versuchen sollte, durch Ausatmen zu übersteuern, können die dem Abgabeende 152 der Pumpe 122 zugeführten Gase nicht abgegeben werden, da das Ventil 214 in dem druckkompensierten Einatem/Ausatemventil geschlossen wird. Dies bewirkt, daß sich in der Steuerleitung 200 bis zum Sensor 202 Druck aufbaut und damit das Ventil 196 verschoben wird, um die Abgabe des Sauerstoff generators 132 über die Leitung 198, die von der Verbindungsstelle J5 zur Verbindungsstelle J6 verläuft, unmittelbar mit der Volumenkammer 192 in Verbindung zu bringen. Damit steigt der Druck in der Volumenkammer 192 und der Steuerleitung 186 schnell bis auf einen Druck an, der ausreicht, um den Schieber 129 im Ventil 128 in seine zweite Stellung zu verschieben. Nach dem Verschieben des Steuerschiebers 129 in seine zweite Stellung können die Gase in der Leitung 164 zwischen der öffnung P12 und der öffnung P3 durch das Ventil 128 und durch die öffnung P11 in die Umgebung abgegeben werden, so daß der Druck in der Leitung 164 auf Umgebungsdruck abfällt. Bei 10

einem Abfall des Druckes in der Pumpe auf der stromaufwärtigen Seite des Rückschlagventiles 154 ermöglicht das PEEP-Ventil, daß der Druck in der Abgabekammer 152 auf der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventiles zur Umgebung abgegeben wird, so daß der in der Steuerleitung 200 bis zum Sensor 202 herrschende Druck abfällt und zuläßt, daß das Schaltventil 196 in seine Normalstellung zurückgeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann die Volumenkammer nun ihre Entladung wie während eines normalen zeitlich bemessenen Ausatemzyklus beginnen.

Falls ein Patient schließlich in einem zeitlich bemessenen Ausatemzyklus versuchen sollte, durch Einatmen zu übersteuern, fällt der Abgabeabschnitt 152 der Pumpe 122 unter die Umgebung ab. Dies bewirkt seinerseits, daß der Sensor 202 das Ventil nach links verschiebt und damit die Steuerleitung 204 bis zum Ablaßventil über die Leitung 198 mit dem unter Druck stehenden Sauerstoff verbunden wird. Dies bewirkt nun eine Verschiebung des Ablaßventiles in seine andere Stellung. Damit wird der Druck in der Steuerleitung 186 zwischen dem Ablaßventil und dem Zweistellungsventil 128 in die Atmosphäre abgelassen, so daß der Steuerschieber 129 im Ventil 128 in die andere Stellung geschaltet und damit ein zeitlich bemessener Einatemzyklus ausgelöst wird. Bei Wiederaufnahme eines solchen Zyklus baut sich der Druck auf der Abgabeseite 152 der Pumpe 122 auf. Dies gestattet dann eine Rückkehr des Ventiles 196 in seine normale zentrierte Stellung. Der Druck in der Leitung 204 wird über die Einschnürung 206 zur Umgebung abgelassen und ermöglicht damit eine Rückkehr des Ventiles 194 in seine gezeigte normale Stellung.

Obwohl gemäß der Darstellung verschiedene Steuervorrichtungen im Gehäuse angeordnet sind, leuchtet es ein, daß diese Steuerungen, wie die.PEEP-Drucksteuereinrichtung 218 und die Handbetätigung 222 für das Ablaßventil 194, auch außerhalb des Gehäuses 108 angeordnet sein könnten.

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Claims

Anmelderin: Figgie International Inc. Patentansprüche | NACHQEREfOHT

1. In sich abgeschlossenes, tragbares Einzelpatienten-Gebläse/ Wiederbelebungsgerät, das ohne Beachtung in einem normalen Modus während des Betriebes einer Energieversorgung arbeiten kann, um gefilterte Luft und Sauerstoff während eines Einatemzyklus zyklisch in den Atemraum eines Patienten zu drücken und dann während eines Ausatemzyklus ein Ausatmen des Atemraumes des Patienten zuläßt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine Energieversorgung in der Form eines chemischen Sauerstoffgenerators von derjenigen Bauart, die im Betrieb Sauerstoff über eine Zeitperiode mit einem ausreichend großen Druck abgibt, um Sauerstoff in die Lungen eines Patien-

^r~" ten zu drücken;

ein Filter, das toxische und schädliche Bestandteile aus der Umgebungsluft ausfiltern kann, wobei dieses Filter einen gegenüber der Umgebungsluft offenen Filtereinlaß und einen Filterauslaß aufweist;

eine Pumpe, die von der Energieversorgung angetrieben wird und Sauerstoff von dieser aufnimmt, wobei die Pumpe einen Saugabschnitt aufweist, der operativ mit dem Filterauslaß verbunden ist, und einen Abgabeabschnitt, wobei die Pumpe bei Betrieb bei Antrieb durch die Energieversorgung bewirkt, daß Umgebungsluft durch das Filter hereingezogen und durch den Saugabschnitt in die Pumpe gedrückt wird, und die gefilterte Luft in der Pumpe mit dem Sauerstoff vermischt wird und die gefilterte Luft und der Sauerstoff

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durch den Abgabeabschnitt abgegeben werden;

einen Speicher zur Aufnahme von Sauerstoff aus dem chemischen Sauerstoffgenerator während eines Ausatemzyklus und der auch während eines Einatemzyklus den von dem chemischen Sauerstoffgenerator zur Verfügung gestellten Sauerstoff zuleitet;

ein Auslaßrohr, das mit einem Endabschnitt mit dem Abgabeabschnitt der Pumpe verbindbar ist und mit einem anderen Endabschnitt mit einem Patienten verbindbar ist;

eine zwei Stellungen aufweisende Einrichtung zum Ausrichten der Strömung, die operativ mit der Pumpe und dem Speicher verbunden ist und in einer ersten Betriebsart Sauerstoff einem Patienten zuführt und in einer zweiten Betriebsart Sauerstoff dem Speicher zugführt;

eine Steuereinrichtung, die normalerweise mit dem vom Generator abgegebenen Sauerstoff betrieben wird und während des Betriebes der Energieversorgung die Einrichtung zum Ausrichten der Strömung für einen ersten begrenzten Zeitabschnitt während eines Einatemzyklus in die erste Betriebsart schaltet oder für einen zweiten begrenzten Zeitabschnitt während eines Ausatemzyklus in die zweite Betriebsart schaltet.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter ein Gehäuse enthält und das Filter, die Energieversorgung, die Pumpe und die Steuereinrichtungen sämtlich im Gehäuse angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Maske und einen Kopfgurt enthält und das andere Ende des Auslaßrohres mit der Maske verbunden ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Düsenöffnung enthält, durch die unter Druck stehender Sauerstoff abgegeben wird, ein Venturirohr strömungsunterhalb der Düsenöffnung und der Saugabschnitt strömungsoberhalb des Venturirohres angeordnet ist, und der Abgabe-

abschnitt strömungsunterhalb des Venturirohres angeordnet ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der chemische Sauerstoffgenerator eine Chloratkerze ist.

6."Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

Steuereinrichtung eine Druckmeß-Steuereinrichtung enthält, die in der Lage ist, daß die die beiden Stellungen aufweisende und die Strömung ausrichtende Einrichtung in ihre er- -~ ste Betriebsart geschaltet wird, wenn ein Patient einen Einatemvorgang beginnt, und die in ihre zweite Betriebsart geschaltet wird, wenn der dem Patienten zugeführte Druck einen eingestellten Druck übersteigt.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ausrichten der Strömung strömungsunterhalb der Pumpe angeordnet ist.

8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ausrichten der Strömung strömungsoberhalb der Pumpe angeordnet ist.

9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zwei verschiebbare Ventile enthält, wobei ein Ventil während einer Ausatembemühung des Patienten und das andere Ventil während einer Einatembemühung verschoben wird.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung weiter ein pneumatisches Flip-Flop enthält, dessen Eingang mit der Sauerstoffquelle verbunden ist.

11. In sich abgeschlossenes, tragbares Einzelpatienten-Gebläse/ Wiederbelebungsgerät, das ohne Beachtung in einem normalen Modus während des Betriebes einer Energieversorgung arbei-

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ten kann, um gefilterte Luft und Sauerstoff während eines Einatemzyklus zyklisch in den Atemraum eines Patienten zu drücken und dann während eines Ausatemzyklus ein Ausatmen des Atemraumes des Patienten zuläßt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine Energieversorgung in der Form eines chemischen Sauerstoffgenerators von derjenigen Bauart, die im Betrieb Sauerstoff über eine Zeitperiode mit einem ausreichend großen Druck abgibt, um Sauerstoff in die Lungen eines Patienten zu drücken;

eine Pumpe mit einem Saugabschnitt, der operativ mit dem Filterauslaß und einem Abgabeabschnitt verbunden ist, die Pumpe im Betrieb bei Antrieb durch den Sauerstoffgenerator bewirkt, daß Umgebungsluft durch das Filter und in die Pumpe durch den Saugabschnitt gezogen wird, wobei die gefilterte Luft in der Pumpe mit dem Sauerstoff vermischt wird, und die gefilterte Luft und der Sauerstoff durch den Abgabeabschnitt abgegeben werden;

ein Speicher zur Aufnahme von Sauerstoff aus dem chemischen Sauerstoffgenerator während des Ausatmens und auch zum Zuführen von gespeichertem Sauerstoff zur Pumpe während des Einatmens;

eine Leitung, die zwischen dem Sauerstoffgenerator, der Pumpe und dem Speicher verläuft;

ein zwei Stellungen aufweisendes Ventil, das operativ mit der Leitung verbunden ist und in einer ersten Stellung die Strömung von Sauerstoff aus dem Sauerstoffgenerator in den Speicher verhindern kann, und in einer zweiten Stellung die Strömung von Sauerstoff aus dem Sauerstoffgenerator in die Pumpe verhindern kann;

primäre Steuereinrichtungen, die normalerweise mit dem vom Generator abgegebenen Sauerstoff betrieben werden, und während des Betreibens durch die Energieversorgung das die /10

beiden Stellungen aufweisende Ventil entweder für einen ersten begrenzten Zeitabschnitt während eines Einatemzyklus in die erste Stellung oder für einen zweiten begrenzten Zeitabschnitt während eines Austatemzyklus in die zweite Stellung verschieben; und

ein Auslaßrohr, das mit einem Endabschnitt mit dem Abgabeabschnitt der Pumpe verbunden ist und mit einem anderen Endabschnitt mit einem Patienten verbindbar ist.

12. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pum- _ pe in dem Abgabeabschnitt ein Rückschlagventil aufweist, das Rückschlagventil eine Rückströmung durch die Pumpe verhindert, und weiter gekennzeichnet durch die Anordnung eines positiven Ausatemdruck(PEEP)-Ventils, wobei ein Abschnitt des PEEP-Ventils mit dem Abgabeabschnitt der Pumpe strömungsunterhalb des Rückschlagventils verbunden ist und ein anderer Abschnitt mit der Pumpe strömungsaufwärts des Rückschlagventiles verbunden ist.

13. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es weiter ein Gehäuse, die Energieversorgung, ein Filter, eine Pumpe, einen Speicher, eine Leitung, ein zwei Stellungen aufweisendes Ventil und eine primäre Steuereinrichtung enthält und sämtliche Teile in dem Gehäuse angeordnet sind.

14. Gerät nach Anspruch 13, weiter gekennzeichnet durch die Anordnung einer druckkompensierten Kombinations-Einatem/Ausatemventilanordnung, die der Maske außerhalb des Gehäuses zugeordnet ist.

15. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung erste, zweite und dritte Versorgungsleitungen enthält, die erste Versorgungsleitung von der Energieversorgung zur Pumpe verläuft, die zweite Versorgungsleitung von der Energieversorgung zum Speicher verläuft, die dritte Versorgungsleitung vom Speicher zur Pumpe verläuft, und wobei das die beiden Stellungen aufweisende Ventil mit der

ersten, der zweiten und der dritten Versorgungsleitung verbunden ist und in der ersten Stellung die zweite Versorgungsleitung blockieren kann, und zusätzlich, wenn es sich in der zweiten Stellung befindet, die erste und die dritte Versorgungsleitung blockieren kann.

16. Gerät nach Anspruch 15, weiter gekennzeichnet durch die Anordnung einer Steuerleitung, die vom Ventil zu der ersten Versorgungsleitung strömungsunterhalb des Ventiles verläuft, und wobei das die beiden Stellungen aufweisende Ventil durch eine Feder normalerweise in eine erste Stellung gedrückt wird, aber nach Maßgabe des Steuerleitungsdruckes oberhalb eines ersten vorgegebenen Wertes in eine zweite Stellung verschiebbar ist.

17. Gerät nach Anspruch 16, weiter gekennzeichnet durch die Anordnung einer ersten Zeitverzögerungsanordnung in der Steuerleitung, die arbeitet, um eine Verschiebung des die beiden Stellungen aufweisenden Ventiles aus dessen erster Stellung in die zweite Stellung zu verhindern bis nach einem vorgegebenen Zeitabschnitt,nachdem der Druck der ersten Versorgungsleitung den ersten vorgegebenen Wert erreicht hat.

18. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Stellungen aufweisende Ventil durch Federkraft aus seiner zweiten in seine erste Stellung nur dann verschiebbar ist, nachdem der Steuerleitungsdruck unter einen zweiten vorgegebenen Wert abgefallen ist, und der zweite vorgegebene Wert unter dem ersten vorgegebenen Wert liegt.

19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zeitverzögerungsanordnung in der Steuerleitung angeordnet sind und so arbeiten, daß sie das Umschalten des die beiden Stellungen aufweisenden Ventiles von der einen Stellung in die andere für einen vorgegebenen Zeitabschnitt verzögern, nachdem in der ersten Versorgungs-

leitung ein vorgegebener Druckwert erreicht worden ist.

20. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Stellungen aufweisende Ventil zwischen seiner ersten und seiner zweiten Stellung nach Maßgabe von Druckänderungen in der ersten Versorgungsleitung strömungsunterhalb des Ventiles verschiebbar ist, und weiter gekennzeichnet durch die Anordnung einer ersten und einer zweiten Zeitverzögerung sanordnung in der Steuerleitung, die verhindern, daß dieses Ventil bis nach vorgegebenen variablen Zeitabschnitten seine Stellungen verschsbt.

21. Gerät nach Anspruch 20, weiter gekennzeichnet durch die Anordnung von ÜberSteuerungseinrichtungen für den Patienten, die zwischen der Energieversorgung, dem Abgabeabschnitt der Pumpe und der Steuerleitung verlaufen und die nach Maßgabe eines Anstieges des Druckes im Abgabeabschnitt der Pumpe aufgrund einer Ausatembemühung des Patienten wirksam werden, damit das Ventil im wesentlichen von seiner ersten in seine zweite Stellung umschaltet.

22. Gerät nach Anspruch 21, weiter gekennzeichnet durch die Anordnung eines Ablaßventiles in der Steuerleitung, wobei dieses Ablaßventil Strömungsmittel in der Steuerleitung in die Atmosphäre ableiten kann, und wobei die übersteuerungseinrichtung des Patienten auch zu dem Ablaßventil verläuft, und wobei die Übersteuerungseinrichtung des Patienten weiter bewirken kann, daß das Ablaßventil nach Maßgabe eines Unterdruckes in dem Abgabeabschnitt der Pumpe aufgrundfeiner Einatembemühung des Patienten in seine Ablaßstellung verschoben wird, wodurch das die beiden Stellungen aufweisende Ventil in seine erste Stellung verschoben wird.