DE3732475A1 - Beatmungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät mit einem Betriebssteuerventil, das einen Steuerkreis zum Steuern der inspiratorischen und expiratorischen Atemluft enthält, und mit einer Patienten-Schlauchanlage ein­ schließlich einem Y-Stück mit zwei sich zu einem Haupt­ ast vereinigenden Schenkeln, von denen der eine der in­ spiratorischen und der andere der expiratorischen Atem­ luft zugeordnet ist und der Hauptast patientenseitig an­ geordnet ist, und mit einem mit der Patienten-Schlauchan­ lage verbundenen Druckmeßfühler mit einer zum Steuerkreis führenden Meßwertübertragungsleitung.

Solche Beatmungsgeräte, Respiratoren genannt, wer­ den für Patienten verwendet, die überhaupt nicht imstande sind, selbst zu atmen und auch für Patienten, die aus irgendwelchem Grunde nicht imstande sind, genügend starke Atmungsbewegungen durchzuführen, beispielsweise für Pa­ tienten in einer Intensiv-Pflege-Station.

An einen solchen Respirator wird unter anderem die Forderung gestellt, sich den sich verändernden Bedürf­ nissen des Patienten anzupassen. Dazu sind die Respirato­ ren mit Meßfühlern ausgerüstet, deren Meßwerte der Steuerung zugeführt wird, die entsprechend die Zufuhr der Atemluft, deren Zusammensetzung, usw. steuert. Weil die von den Meßfühlern abgetasteten Meßwerte nicht nur von dem Respirator, d. h. einer Maschine, sondern von einem Lebewesen abhängen, muß der jeweiligen Anordnung der Meßstellen, insbesondere wenn der Respirator zur Unter­ stützung der Spontanatmung eingesetzt wird, eine besonde­ re Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Es ist ein Respirator bekanntgeworden, bei dem die Druckmessung der Patienten-Atemluft unmittelbar nach dem die Mengenströmung der Atemluft steuernden Ventil er­ folgt. Es hat sich herausgestellt, daß diese Anordnung, zusammen mit dem dazugehörigen elektronischen Steuerkreis, dem Patienten eine sehr hohe Inspirationsarbeit auferlegt und insgesamt mit einer sehr hohen Zeitverzögerung bei der In­ spiration als auch bei der Expiration behaftet ist.

Ziel der Erfindung ist die angegebenen Nachteile zu beheben.

Das erfindungsgemäße Beatmungsgerät ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch eine Ausfüh­ rung der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen Respirator, wobei vor allem diejenigen Partien gezeigt sind, die für den Fachmann zum Verständnis der Erfindung notwendig sind.

Der blockförmig gezeichnete Betriebssteuerteil ist allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Er enthält grundsätzlich einen Steuerkreis 2 zum Steuern der inspi­ ratorischen und expiratorischen Atemluft und wird oft auch als Ventilsteuerung bezeichnet.

Der Rechner ist mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet, wobei diesem auch die Bestätigungsorgane des Respirators, Druckknöpfe, Drehknöpfe, Überwachungsanzeigen, Alarman­ zeigen, usw. zugeordnet sind.

Die Apparate zur dosierten Mischung von Umgebungs­ luft mit Sauerstoff, der mit einem Entlastungsventil aus­ gerüstete Atemluftspeicherbehälter sowie der Apparat zur Steuerung des Mengenstromes der Atemluft sind allgemein mit der Bezugsziffer 4 identifiziert. Alle diese genann­ ten Teile des Respirators und deren Anordnung sind dem Fachmann allgemein bekannt und somit erübrigt sich eine detaillierte Beschreibung derselben.

Die von den genannten Apparaten in Richtung des Pfeiles 5 zuströmende inspiratorische Luft strömt an einem einstellbares Überdruckventil 6 vorbei, strömt an einer Vor­ richtung 18 zur Abtastung des Sauerstoffgehalts und an einer Vorrichtung 7 zur Zufuhr ergänzender Umgebungsluft vorbei und erreicht schließlich das an sich bekannte Y-Stück 8 der Schlauchanlage. Das Y-Stück 8 teilt sich in einen Schenkel 9 für die inspiratorische Atemluft und einen Schenkel 11 für die expiratorische Atemluft. Diese Schenkel 9 und 11 vereinigen sich zum Hauptast 19, in welchem das Abtastgerät 10 zum Ermitteln des Mengenstro­ mes angeordnet ist, welches den über eine Blende vor­ herrschenden Druckunterschied Δ p sowie bei der Blende vor­ herrschender Druck p zur Bestimmung des Mengenstromes der inspiratorischen und expiratorischen Atemluft abtastet.

Der Schenkel 11 des Y-Stückes wird von der expi­ ratorischen Atemluft durchströmt, welche durch das Aus­ laßventil 12 und einen Ausströmkanal 13 in die Umgebung ausströmt.

Schematisch sind noch die Lungen 14 des zu beat­ menden Patienten dargestellt.

Die Meßwertübertragungsleitung 16 des Druckmeß­ fühlers 15, der den in der Schlauchanlage vorherrschenden Atemluftdruck der inspiratorischen und der expiratorischen Atemluft mißt, wird nun an einer Stelle zwischen dem Ab­ tastgerät 10 und dem patientenseitigen Ende der Schlauchan­ ordnung eingesetzt, und insbesondere derart, daß die An­ schlußstelle 20 beim in der Lunge eingeführten Atemluft­ schlauch den kleinstmöglichen Abstand vom Mund des Patien­ ten aufweist. Diese Stelle 20 ist im Gegensatz zu den früher ge­ wählten Stellen gemäß der bisherigen Lehre der Fachwelt, die Anschluß­ stelle so nahe wie möglich bei den genannten Apparaten 4 und zwischen diesen und dem einstellbaren Überdruckventil 6 anzuordnen.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß bei einem schwach atmenden Patienten die frühere Anordnung aufgrund der Tatsache, daß bei der Schlauchanordnung verhältnismäßig große Querschnitte vorhanden sind und sich eine Druckänderung mit lediglich Schallgeschwindig­ keit fortpflanzt, die frühere hohe Inspirationsarbeit des Patienten und überlange Ansprechzeit eines Respirators für die Inspiration und die Expiration darauf zurückzuführen ist, daß nicht berücksichtigt worden ist, daß die vom Druckmeßfühler 15 abzutastenden Druckwerte nicht von einem mechanischen Gerät, sondern von einem lebenden Kör­ per, nämlich dem Patienten, bestimmt werden. Der Patient mußte nämlich bei der früheren Anschlußstelle des Druckmeßfüh­ lers zusätzlich die Arbeit zur Übertragung des jeweili­ gen Druckes von der Lunge bis zur beträchtlich entfern­ ten Stelle nahe den Apparaturen 4 aufbringen.

Dadurch, daß nun die Anschlußstelle 20 grund­ sätzlich mit einem so kleinen Abstand als technisch mög­ lich vom Mund des Patienten angeordnet werden kann, kön­ nen grundsätzlich alle genannten Nachteile der bekannten Ausführungen behoben werden.

Da die über die Meßwertübertragungsleitung 16 in Form eines dünnen Schlauches 16 dem Druckmeßfühler übertragene Meßwerte beinahe verzögerungsfrei übertragen werden, muß jedoch die Regelung im Steuerkreis 2, die mindestens zum Teil elektronisch erfolgt, einerseits dieser beinahe verzögerungsfreien Übertragung und andererseits wieder daran angepaßt werden, daß die gemessenen Werte von einem Lebewesen bestimmt werden, wobei noch hinzukommt, daß dieses Lebewesen, also der Patient, nicht im Vollbe­ sitz seiner Kräfte ist und weiter nicht notwendigerweise regelmäßig atmet.

Aus diesem Grunde ist als Kombination mit der er­ findungsgemäßen Druckfühlstelle 20 im Steuerkreis 2 ein auf die zugeführten Druckmeßwerte ansprechendes nicht linea­ res Steuerglied 17 eingebaut. In dieser Ausführung weist das nicht lineare Steuerglied 17 eine abklingende Über­ gangsfunktion auf.

Durch die Kombination Anschlußstelle 20 des Druckmeßfüh­ lers zum Steuern des Respirators unmittelbar beim Patienten und nicht linearen Steuerglied kann der Respirator patientengerecht ar­ beiten, indem dem Patienten keine Kraftausübung zur Meß­ wertübertragung aufgebürdet werden muß, keine gerätbe­ dingten Verzögerungen zum Einleiten der Inspiration und Expiration auftreten und dennoch ein patientengerechtes stabiles Arbeitsverhalten des Respirators sichergestellt ist.

Claims (2)

1. Beatmungsgerät mit einem Betriebssteuerteil (1), der einen Steuerkreis (2) zum Steuern der inspiratorischen und expiratorischen Atemluft enthält, und mit einer Patien­ ten-Schlauchanlage (8, 9, 11) einschließlich einem Y-Stück (8) mit zwei sich zu einem Hauptast (19) vereinigenden Schenkeln (9, 11), von denen der eine (9) der inspiratori­ schen und der andere (11) der expiratorischen Atemluft zu­ geordnet ist und der Hauptast (19) patientenseitig ange­ ordnet ist, und mit einem zur Abtastung des in der Schlauch­ anlage vorherrschenden Druckes bestimmten Druckmeßfühler (15), dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmeßfühler (15) über eine beim patientenseitigen Ende des Hauptastes (19) des Y-Stückes (8) angeschlossene Meßwertübertragungslei­ tung mit der Schlauchanlage druckseitig verbunden ist und der Steuerkreis (2) ein nicht lineares Schaltglied (17) auf­ weist, dem die von der Meßwert-Übertragungsleitung (16) übertragenen Meßwerte zugeführt sind.

2. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das nicht lineare Schaltglied (17) eine ab­ klingende Übergangsfunktion aufweist.