SE418456B - Respiratoranordning - Google Patents

Description

7905509-1 Q; 10 15 20 25 30 35 r stämbar profil under varje påtryckt andetag. Dessutom önskar man naturligtvis full kontroll över den av patienten under spon- tanandningen erhållna gasvolymen. En annan typ av respirator- behandling är n.k. IDV (íntvvmírtnni demand vvntilarínn). vid vilken patienten pätryckes uti andetag med iörutheutflmd in- 'ställbar tidalvolym och förutbestämd inställbar tryck-flödes- profil varje gång patienten själv försöker ta ett andetag, dvs. det medelst respiratoranordningen påtryokta andetaget utlöses av patienten själv, som därigenom bestämmer andningsfrekvensen. Även vid denna typ av respiratorbehandling önskar man ofta, att andningen sker från en förutbestämd, inställbar trycknivå, dvs. med ett visst önskat CPAP.

Det är önskvärt att alla dessa olika respiratorbehandlingar och även andra, här ej nämnda behandlingtyper med sina olika variabla parametrar kan genomföras med användning av en och samma respiratoranordning eller åtminstone med respiratoranord- ningar-som till sina väsentliga delar är uppbyggda på ett och samma sätt men som vid tillverkningen kompletteras eller modi- fieras med olíka tillsatskomponenter och styrfunktioner, så att de lämpar sig för olika typer av respiratorbehandling. Härigenom förenklas och förbilligas i hög grad tillverkningskostnaderna liksom sjukhusens anskaffningskostnader. Vidare underlättas handhavandet och underhållet av respiratorutrustningarna på ett sjukhus, eftersom de samtliga är av åtminstone samma grundut- förande.

Det är vidare önskvärt, att en respiratoranordning har en så enkel mekanisk uppbyggnad som möjligt, eftersom detta i hög grad förenklar och därmed förbilligar tillverkningen och vidare ökar respiratoranordningens tillförlitlighet och driftsäkerhet.

Det är vidare av stor fördel, om respiratoranordningen är så utformad, att de olika önskade driftformerna och Variations- möjligheterna för de olika parametrarna kan uppnås genom mot- svarande utformning eller programmering av en central elek- tronisk styrenhet, eftersom en sådan styrenhet med dagens tek- nik kan framställas förhållandevis billigt och med mycket hög tillförlitlighet. Den kan också förhållandevis lätt och till 'måttliga kostnader modifieras eller programmeras om för de 10 15 20 25 30 35 7905509-1 olika önskade driftformerna hos respiratoranordningen. En sådan elektronisk styrenhet tar vidare liten plats och har en ringa vikt, vilket är en fördel, då dagens respiratoranord- ningar bör vara så små och lätta som möjligt, då man ofta önskar kunna förflytta dem mellan olika användningsställen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är sålunda att åstad- komma en förbättrad respiratoranordning av det inledningsvis- angivna slaget, som uppfyller dei.det föregående nämnda kraven och önskemålen.

Det i första hand utmärkande för respiratoranordningen enligt uppfinningen framgår av det bifogade patentkravets l kännetecknande del.

Fördelaktiga vidareutvecklingar och utföringsformer av respiratoranordningen enligt uppfinningen har de i patent- kraven 2-13 angivna kännetecknen.

Genom att vid en respiratoranordning enligt uppfinningen organen för inmatning av luft i drivgaskammaren innefattar ett elektriskt styrbart reglerorgan, som är i stånd att variera den effektiva luftinmatningen i drivgaskammaren i denna alstrade trycket i beroende av en tillförd elektrisk och därmed det styrsignal, erhålles en mycket stor möjlighet att alltefter önskan bestämma, variera, styra och/eller reglera det i driv- gaskammaren och därmed även i andningsgaskammaren rådande trycket under olika faser av respiratorbehandling, vilket ger en mycket stor flexibilitet vad beträffar respiratorbehandlingens typ och förlopp.

Det har visat sig, att en sådan styr- eller reglerbar luft- inmatning i drivgaskammaren kan erhållas på ett förhållande- vis enkelt sätt antingen medelst en anordning enligt kravet 2 eller en anordning enligt kravet 3. Den senare anordningen har därvid den väsentliga fördelen, att den ej kräver någon tryckluftskälla, varför en på detta sätt utformad respirator- anordning kan användas även på platser, där det ej finns något tryckluftsnät eller där kvaliten hos det förefintliga tryck- luftnätets luft ej är sådan med avseende på renhet och torrhet, att en respiratoranordning kan eller bör anslutas till nätet. j79Û55Û9-1 10 15 20 25 30 35 I det följande skall uppfinningen och några olika möjliga utföringsformer av densamma beskrivas närmare i anslutning till bifogad ritning, i vilken Pig. l schematiskt och såsom exempel illustrerar den prin- cipiella uppbyggnaden av en respíratoranordning utformad enligt uppfinningen; och Pig. 2 är en delvy av en respíratoranordning enligt upp- finningen försedd med ett annat arrangemang för inmatning av luft och styrning av trycket i drivgaskammaren.

Den i fig. 1 visade respiratoranordningen innefattar på i och för sig känt sätt en stel behållare l, som medelst ett flexibelt och mellan behållarens båda motstående huvudväggar rörligt membran 2 är uppdelad i en andningsgaskammare 3 och en drivgaskammare 4. Andningsgaskammaren är via en matningsledning 5 förbunden med en endast schematiskt antydd andningsgaskälla 6, som kan vara av godtyckligt lämpligt utförande. Denna andninge- gaskälla 6 är utformad att kunna leverera andningsgas med önskad andra önskade egenskaper, såsom exempel- fuktighetshalt. avge ett konstant, på önskat värde förin- sammansättning och vis temperatur och Andningsgaskällan är lämp- ligen utformad att ställbart flöde av innehålla en avstängningsventil 7, som hålles öppen respektive Andnings- andningsgasen. Matningsledningen 5 kan stängd under styrning från en central styrenhet 8. gaskammaren 3 är vidare genom en inandningsledning 9 förbunden med en patientslang 10, som är anslutbar till patientens luft- vägar på lämpligt, i och för sig tidigare känt och därför ej närmare visat sätt. Inandningsledningen 9 innehåller pâ i och för sig konventionellt sätt en backventil ll, som medger gas- strömning endast i riktning mot patienten, och kan vidare en- ligt uppfinningen innefatta en flödesmätare 12, som avkänner det genom ledningen 9 till patienten passerande flödet av and- ningsgas och alstrar en motsvarande mätsignal till styrenheten 8. Denna flödesmätare 12 kan vara av vilket som helst lämpligt utförande och består med fördel av ett i ledningen 9 anordnat strypställe och en differenstryckgivare som avkänner tryckfal- let över detta strypställe, vilket tryckfall på väl känt sätt är proportionellt mot gasflödet. 10 D15 20 25 30 35 7905509-1 C31 Drivgaskammaren 4 är ansluten till en anordning för in- matning av luft i kammaren för ökning av dess volym och/eller alstring av ett önskat tryck i densamma, så att andningsgas- kammaren 3 pressas samman och den däri uppsamlade andningsga- sen drivas ut genom inandningsledningen 9 till patientslangen 10 och därmed till patientens luftvägar, respektive ett önskat, mot trycket i drivgaskammarvn U svarande rryvk erhålles i and- ningsgaskammaren 3. Vid den i lig. I illustrerade ulinríngu- formen av uppfinningen utgöres unordningen för ínmdrninp av luft i drivgaskammaren H av en ejektor 13, vars ejektorrör läa är anslutet till den omgivande atmosfären, medan drivmunstycket l3b är anslutet till en tryckluftkälla lb via en elektriskt styrbar flödesreglerventil 15, som har en i beroende av den tillförda elektriska styrsignalens storlek variabel strypning mellan helt stängttillstånd och helt öppet tillstånd, så att drivflödet genom ejektorns drivmunstycke l3b kan varieras.

Den endast schematiskt markerade tryckluftkällan 14 utgöres van- ligtvis av ett på respiratorns användningsplats förefintligt fast tryckluftsnät, som anslutes till reglerventilen 15 via erforderliga trwàzegknángs-och filteranordningar. Reglerven- tilen 15 är styrd från den centrala styrenheten 8. Det medelst ventilen 15 variabla tryckluftsflödet från ejektorns drivmun- stycke l3b drager med sig luft från den omgivande atmosfären genom ejektorröret l3a, varigenom en flödesförstärkning er- hålles och ett större luftflöde matas in i drivgaskammaren H, så att denna kan utvidgas och andningsgaskammaren 3 därmed sam- manpressas i motsvarande grad, varigenom andningsgas drives genom ledningen 9 till den anslutna patientens Luftvägar.

Det inses, att trycket i andningsgaskammaren 3 överensstämmer med det i drivgaskammaren H rådande trycket, eftersom det flexibla membranet 2 är väsentligen fritt rörligt utan någon kraftutveckling. Det resulterande flödet från ejektorn 13 in i drivgaskammaren U är beroende av två faktorer, nämligen dels flödet från drivmunstycket I3b, som bestämmes av regler- ventilens 15 inställning, och dels det rådande mottrycket i drivgaskammaren H. Ju högre trycket i drivgaskammaren U är, ju lägre blir det totala flödet från ejektorn 13 för ett visst _ 7905509-1 10 15 20 25 30 35 flöde från drivmunstycket l3b, dvs. en viss utstyrning av reg- lerventilen 15. Vid ett visst tryck i kammaren 4, det s.k. stagnationstrycket för ejektorn, erhålles inget resulterande flöde från ejektorn 13 in i kammaren 4, utan hela rörelseener- gin i tryckluftsflödet från ejektormunstycket l3b förbrukas till att alstra och upprätthålla detta stagnationstryck i kam- maren 4. Ju större tryckluftsflödet från ejektorns drivmun- stycke l3b är, dvs. ju mer utstyrd (öppen) reglerventilen 15 är, ju högre är nämnda stagnationstryck. Denna egenskap hos ejektoranordningen utnyttjas enligt uppfinningen för alstring av önskade tryck- och flödesprofiler för den patienten tillförda andningsgasen. Då reglerventilen 15 stänges helt och tryck- luftsflödet genom ejektorns drivmunstycke l3b därmed avbrytes, avluftas kammaren H till den omgivande atmosfären genom ejek- torröret l3a, så att atmosfärstryck erhålles i kammaren H.

Under vissa förhållanden kan avluftningskapaciteten genom ejek- torröret l3a dock vara för liten, varför en extra avluftnings- ventil 26 kan anordnas. Denna avluftningsventil hålles stängd av matningstrycket till ejektorns drivmunstycke l3b, varför den automatiskt öppnas, då reglerventilen 15 stänges och ejektorn stoppas.

Pig. 2 visar en annan möjlig och fördclaktig utformning av en anordning för styrd eller reglerad inmatning av luft i driv- gaskammaren 4. Pig. 2 visar endast den i detta sammanhang intressanta delen av en respiratoranordning, nämligen den stela behållaren 1, vilken medelst membranet 2 är uppdelad i andnings- gaskammaren 3 och drivgaskammaren U. Andningsgaskammaren 3 är på tidigare beskrivet sätt ansluten till matningsledningen 5 och inandningsledningen 9. Anordningen för inmatning av luft i drivgaskammaren H för ökning av dess volym och/eller alstring av ett önskat tryck i densamma innefattar vid denna utförings- form av uppfinningen en fläkt lß, som är avsedd att drivas kon- tinuerligt och är anordnad att blåsa in luft från den omgivande atmosfären till drivgaskammaren 4, vilken vidare är försedd med ett utlopp 17 till den omgivande atmosfären, vilket utlopp inne- håller en variabel strypning 18, som är styrd medelst en elek- trisk styrsignal från styrenheten 8. Denna variabla, styrbara 10 15 20 30 35 '7905509-1 strypanordning 18 är så utformad, att den i helt öppet tillstånd har en sådan genomströmningsarea, att inget övertryck uppstår i drivgaskammaren H gentemot den omgivande atmosfären. Ju mer strypanordningen 18 stänges under inverkan av en tillförd elek- trisk styrsignal, ju högre uppdämt tryck alstras inuti driv- gaskammaren H under inverkan av fläktens 16 inmatning av luft i kammaren. Denna anordning har gentemot den i fig. l visade anordningen den väsentliga fördelen, att den ej kräver något tryckluftsnät eller någon annan tryckluftskälla, vilket i många sammanhang är en väsentlig fördel.

Den i fig. l visade respiratoranordningen innefattar vidare ett tryckjämförande organ 19 av lämpligt utförande, som är an- slutet till drivgaskammaren 4 och andningsgaskammaren 3 till att jämföra de i dessa båda kamrar rådande trycken och avge en signal till styrenheten 8, då trycket i drivgaskammaren H ten- derar att växa över trycket i andningsgaskammaren 3. Detta inträffar då andningsgaskammaren 3 är helt tömd och ejektorn l3 fortsätter att mata in luft i drivgaskammaren H.

Vidare kan respiratoranordningen enligt uppfinningen inne- fatta en till inandningslednlngen 9 ansluten tryckgivare 20, som avkänner det i ledningen 9 och därmed i patientslangen 10 och patientens luftvägar rådande trycket och alstrar en motsva- rande mätsignal till styrenheten 8.

Slutligen innefattar den visade respiratoranordningen en till patientslangen 10 ansluten utandningsledning 21, som inne- häller en utandníngsventil 22, som är utformad som on tryvkstyrd backventil, som tillåter gasströmning endast i riktning från patienten och som öppnas endast då trycket i utandningsledningen 21 och patientslangen 10 och därmed i patientens luftvägar över- skrider ett tillfört styrtryck, som erhålles genom en styr- trycksledning 23 från andningskammaren 3. Utandningsventilens 22 styrtryck överensstämmer således med det i andningsgaskamma- ren 3 för tillfället rådande trycket. Styrtrycksledningen 23 kan med fördel innehålla en avstängningsventil 24, som manövreras från styrenheten 8. Från utandningsventilen 22 passerar den utandade gasen vanligtvis en ej visad anordning 10 15 20 25 30 35 7905509-1 för mätning av den utandade gunvälymen.

Om den i fig. 1 visade respíratoranordníngen skall användas för genomförande av en kontinuerlig tvångsmässig eller mekanisk ventilering, s.k. CMV, hålles ventilen 7 i matningsledningen 5 till andningsgaskammaren 3 ständigt öppen eller saknas.

Vidare kan flödesmätaren 12 i inandningsledningen 9 saknas lik- som i det enklaste utförandet tryckgivaren 20 och avstängnings- ventilen 24 i utandningsventilens 22 styrtrycksledning 23.

Andningsgaskällan 6 ställes in till att ge ett flöde motsva- rande den genomsnittliga volym andningsgas per tidsenhet som man önskar tillföra patienten. Detta flöde av andningsgas strömmar ständigt in i andningsgaskammaren 3. Styrenheten 8 är utformad och inställd att styra reglerventilen 15 periodiskt med en önskad frekvens överensstämmande med den önskade andnings- frekvensen. Under varje inandningsfas tillför styrenheten 8 reglerventilen 15 en styrsignal med ett förutbestämt, önskat för- lopp, så att ejektorn 13 matar in luft i drivgaskammaren U, vars volym därmed ökas, så att andningsgaskammaren 3 pressas samman och den däri under den föregående andningscykelns utand- ningsfas uppsamlade mängden andningsgas pressas genom ledningen 9 och patientslangen 10 till patientens luftvägar. Detta fortgår, tills andningsgaskammaren 3 är helt tömd, vilket tryck- jämföraren 19 avkänner på det tidigare nämnda sättet och rap- porterar medelst en motsvarande signal till styrenheten 8, som därvid i det enklaste fallet bryter styrsignalen till regler- ventilen 15, så att denna stänges. Härigenom stoppas ejektorn 13, så att drivgaskammarens 4 tryck snabbt reduceras till atmos- färstrycket. Härigenom erhålles även atmosfärstryck i and- ningsgaskammaren 3, som på nytt börjar att fyllas med andnings- gas från andningsgaskällan 6. Härigenom avbrytes även inand- ningsfasen och patienten kan andas ut genom utandningsledningen 21 och utandningsventilen 22, vars stängningstryck reduceras till atmosfärstryck som följd av trycksänkningen i andningsgas- kammaren 3.

Tryck-flödes-profilen för tillförseln av andningsgas till patientens luftvägar under inandningsfasen kan bestämmas medelst förloppet och storleken av den styrsignal som styrenheten 8 10 15 20 25 30 35 7905509-1 alstrar och tillför reglerventilen l5 under ínandningsfasen.

Om denna styrsignal är sådan, att den ger ett relativt lågt flöde från ejektorn 13 till drivgaskammaren H och därmed ett lågt stagnationstryck i denna, kommer andningsgasflödet från andningsgaskammaren 3 till patientens luftvägar att sjunka, allt eftersom trycket i patientens luftvägar stiger. Om reglerventilen 15 däremot tillföres en styrsignal, som ger ett högt flöde över ejektorn 13 och därmed ett högt stagnationstryck i drivgaskammaren U, kommer andningsgasflödet från kammaren 3 till patientens luftvägar 10 att sjunka väsentligt mindre eller endast obetydligt, allt eftersom trycket i luftvägarna stiger.

Reglerventilen 15 kan även matas med en styrsignal, som ökar linjärt och som ger ett kontinuerligt ökande flöde från ejektorn till drivgaskammaren 4. Andningsgasen strömmar därvid från andningsgaskammaren 3 till patientens luftvägar under ett lin- järt ökande tryck i patientens luftvägar. Takten för denna tryckökning, dvs. tryckrampens lutning, blir beroende av resi- stansen och eftergivligheten hos patientens lungor. Dess olika tryck-flödes-profiler för tillförseln av andningsgas till pa- tientens luftvägar under varje inandningsfas kan således erhål- las utan någon sluten reglerslinga enbart genom alstring och anslutning av en lämplig styrsignal med önskat förlopp till reglerventilen 15. Om man önskar erhålla ett noga förutbestämt förlopp för trycket i patientens luftvägar under inandnings- fasen oberoende av egenskaperna hos patientens lungor, är även detta möjligt, genom att respiratoranordningen förses med tryck- givaren 20, som avkänner det i patientens luftvägar rådande trycket och avger en däremot svarande mätsignal till styren- heten 8. Denna är i detta fall anordnad att under varje inand- ningsfas alstra en referenssignal, som representerar det önskade förloppet för trycket i patientens luftvägar, varjämte på kon- ventionellt sätt denna referenssignal jämföres med mätsigna- len från tryckgivaren 20 och en styrsignal till reglerventilen 15 alstras, som medför att skillnaden mellan de båda jämförda signalerna hålles väsentligen på noll.

Såsom nämnts i det föregående, önskar man i många fall genomföra respiratorbehandlingen med ett visst positivt utand- _ 7905509-1 10 15 20 25 30 35 10 ningssluttryck, s.k. PEEP. Detta kan vid respiratoranordning- en enligt uppfinningen lätt åstadkommas, genom att styranordning- en 8 utformas att även under utandningsfasen av varje andninge- cykel tillföra reglerventilen 15 en viss styrsignal, som ger upphov till ett förutbestämt tryck i drivgaskammaren H svaran- de mot det önskade PEEP-värdet. Trycket i andningsgaskammaren 3 kommer, såsom tidigare nämnts, att överensstämma med trycket i drivgaskammaren 4, varför utandningsventilen 22 under utand- ningsfasen tillföres ett styr- eller stängningstryck motsvaran- de nämnda önskade PEEP-värde. Patientens utandning kommer så- lunda att ske till detta önskade sluttryck, vars värde kan ändras genom ändring av styrsignalen från styrenheten 8 till reglerventilen 15. 2 Eftersom andningsgaskammaren 3 tömmes helt under varje inandningsfas, kommer patienten att i varje påtryckt andetag tillföras en förutbestämd, konstant volym andningsgas överens- stämmande med den volym andningsgas som gaskällan 6 avger till kammaren 3 under tiden av en hel andningscykel.

Sedan patientens luftvägar tillförts den önskade volymen andningsgas under ökande tryck i luftvägarna, önskar man ofta, att den tillförda gasmängden skall få tillfälle att fördela sig till alla delar av patientens lungor, så att alla lungblå- sor hinner att fyllas med andningsgas, innan utandningen påbör- jas. En sådan tryckutjämningsplatå mellan inandningen och ut- andningen kan vid respiratoranordningen enligt uppfinningen uppnås, genom att utandningsventilens 22 styrtrycksledning 23 innehåller avstängningsventilen 2%, som normalt hålles i helt 'öppet läge, men som under inverkan av styrenheten 8 stänges samtidigt som inandningen avbrytes, genom att styrsignalen till reglerventilen 15 brytes eller reduceras till det mot önskat PEEP svarande värdet, och sedan hålles stängd under tiden för den önskade tryckutjämningsplatån. Medan ventilen 24 på detta sätt hålles stängd, upprätthålles det vid inandningsfasens slut rådande trycket i ledningen 23 mellan ventilen 24 och utand- ningsventilen 22, som således fortfarande hålles stängd och förhindrar en utandning från patientens luftvägar, i vilken den Lillförda volymen andningsgas sålunda får tillfälle att 10 15 20 25 30 35 7905509-1 ll fördela sig. Efter det önskade platäintervallets slut öppnas ventilen 24 åter av styrenheten 8, så att styrtrycket till ut- andningsventilen 22 sänkes till det i andningsgaskammaren 3 nu rådande trycket (atmosfärstrycket eller önskat PEEP), var- efter patientens utandning kan äga rum på vanligt sätt.

Vid andra typer av respiratorbehandling, exempelvis vid spontanandning av patienten, vid IMV och IDV, är den volym and- ningsgas som patienten erhåller vid varje andetag ej tidigare känd, utan kommer att variera exempelvis i beroende av patien- förmåga att andas själv och även variera från andetag Härvid kommer andningsgaskammaren 3 ej att tömmas tens till andetag. helt vid varje andetag, varför rcspiratoranordningen i detta fall förses med flödesmätaren 12 som kontinuerligt mäter det genom ledningens 9 passerande och patientens luftvägar till- förda flödet av andningsgas och avger en motsvarande mätsignal till styrenheten 8, som innefattar lämpliga organ för integre- ring av denna flödessignal över önskade tidsperioder för fast- ställning av den patienten tillförda volymen andningsgas.

Andningsgaskällan 6 ställes vid dessa typer av respiratorbe- handling in på ett flöde som är så högt att det med säkerhet svarar mot maximalt förekommande behov. För att spara andnings- gas styres avstängningsventilen 7 i matningsledningen 5 till kammaren 3 så av styrenheten 8 i beroende av flödessignalen från flödesmätaren 12, att det alltid finns en minsta, erforderlig mängd andningsgas i andningsgaskammaren 3. Andningsgaskammaren 3 kan härvid komma att fyllas till sin maximala volym och även överfyllas från andningsgaskällan. För att detta ej skall ge upphov till en okontrollerbar tryckstegring i kammaren 3 är membranet 2 vid den visade utföringsformen av uppfinningen för- sedd med en läckventil 25, som automatiskt öppnar, då andnings- gaskammare 3 når sin maximala volym och membranet 2 därvid pres- sas mot behållarens l övre vägg. Då ventilen 25 öppnar, med- ger den en utläckning av andningsgas från kammaren 3 till kam- maren H. Funktionen och en lämplig utformning för ventilen 25 finns närmare beskriven i den svenska patentansökningen 79.U336H-3.

V:1(i :5}1f)I1 L:it1t1I1«11x,iJ1§; !\«1I1 ln-111 rnf-Y'n|||(;r'fl|| i||;1«-|| _ 7905509-1 10 15 20 25 30 35 12 enligt uppfinningen erhålla ett önskat kontinuerligt positivt övertryck i patientens luftvägar, s.k. CPAP, genom att styren- heten 8 utformas till att under spontanandningen alstra en mot önskat CPAP svarande referenssígnal, som jämföres med tryck- signalen från tryvkgivuren ?U, varjÜmtv~nlyrsignnlvn tíll reg- lerventilen l5 avpassas sä, att skillnaden mellan de båda jäm- förda signalerna hållas väsentligen på noll. Patientens spon- tanandning kommer därvid att ske relativt detta av styrenhe- ten* s bestämda cPAP.

För att ytterligare förbättra patientens spontanandning och uppnå en mycket liten avvikelse från den önskade CPAP-nivån och samtidigt obetydlig benägenhet för självsvängning av reglersystemet kan med fördel förutom trycksignalen från tryck- givaren 20 även signalen från flödesgivaren 12 återkopplas till att jämföras med den referenssignal som svarar mot önskat CPAP- värde. givaren 12 förstärkes därvid olika mycket i återkopplingen, Signalen från tryckgivaren 20 och signalen från flödes- innan de summeras och Summasignalen jämföres med referens- signalen. 7 Vid genomförande av intermittent tvångsmässig ventilering, s.k. IMV, startas de påtryckta andetagen med en av styrenheten 8 bestämd, inställbar frekvens, genom att styrenheten 8 alstrar och tillför reglerventilen 15 en motsvarande styrsignal på något av de i det föregående beskrivna sätten, dvs. antingen helt enkelt genom anslutning av en styrsignal med önskat förlopp till reglerventilen 15 eller genom alstring av en referenssig- nal svarande mot det önskade förloppet för trycket i patientens luftvägar under andetaget och jämförelse av denna referens- signal med mätsignalen från tryckgivaren 20, varvid styrsigna- len till reglerventilen 15 avpassas till att hålla skillnaden mellan de jämförda signalerna väsentligen på noll. Det påtryck- ta andetagets längd bestämmes härvid med hjälp av flödessigna- len från flödesgivaren 12, som i styrenheten 8 integreras under andetaget, vilket avbrytes genom påverkning av styrsignalen -till reglerventilen l5, då den under andetaget till patienten tillförda volymen andningsgas överensstämmer med en förutbestämd önskad, i styrenheten 8 inställd tidalvolym. Även efter ett l0 15 20 7905509-1 13 sådant påtryckt andetag kan naturligtvis en tryckutjämnings- platå erhållas på tidigare beskrivet sätt, genom att ventilen 24 temporärt stänges.

Vid genomförande av s.k. IDV startas (triggas) varje pâ- tryckt andetag under inverkan av patientens inandningsförsök, genom att styrenheten 8 avkänner flödesmätsignalen från flö- desgivaren l2 och detekterar den ökning av flödet som uppstår, då patienten börjar att suga in andningsgas från kammaren 3 ge- nom inandningsledningen 9, varvid styrenheten 8 är anordnad att under inverkan av denna ökning av flödet utlösa ett påtryckt andetag på något av dezidet föregående beskrivna sätten.

Det inses, att den i fig. 2 visade anordningen kan arbeta på motsvarande sätt som den i fig. l visade och i det före- gående beskrivna, varvid den variabla strypanordningen 18 vid utföringsformen enligt fig. 2 styres från styrenheten 8 på mot- svarande sätt som styrningen av reglerventilen l5 i utförings- formen enligt fig. l. Det skall härvid observeras, att en stängning av den variabla strypanordningen 18 i fig. 2 resul- tatmässigt motsvarar ett öppnande av reglerventilen 15 i fig. 1.

Det inses även, att utöver de i det föregående beskrivna utföringsformerna av uppfinningen är även många andra utförings- former och modifikationer av en respiratoranordning enligt upp- finningen möjliga inom uppfinningens ram.

Claims (13)

1. y 7905509-1 Patentkrav l. Respiratoranordning innefattande en andningsgaskammare (3) och en drívgaskammare (4), vilka har åtminstone en gemensam, flexibelt rörlig vägg (22), så att ändringar-i den ena kammarens volym åtföljes av lika stora men motsatta ändringar i den andra kammarens volym, varvid andnïngqpskammaren är genom en matningsledning (5) förbunden med en andníngsgaskälla (6) för att mottaga och uppsamla andningsgas under ökning av sin volym samt förbindbar med en patients Juftvägar genom en in- andningsledning (9) innehållande en backvcntíl (ll) medgivande gasströmning endast i riktning mot patienten, medan drivgas- kammaren (H) är förbunden med en anordning (l3~l5; 16-18) för variering av drivgaskammarens volym genom inmatning och utsläppning av luft till respektive från densamma, varjämte det finns en till patientens luftvägar anslutbar utandnings- ledning (21), vilken innehåller en endast under utandnings- fasen av patientens andningscykel öppningsbar utandningsven- til (22) medgivande gasströmning endast i riktning från pat- tienten, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda anordning för inmatning och utsläppning av luft till respektive från drivgaskammaren (H) innefattar ett elektriskt styrbart reg1er~ organ (l5; 18) anordnat att kunna kontinuerligt variera den effektiva nettoskillnaden mellan inmatning och utsläppning av luft och därmed även det alstrade trycket i drivgaskammaren (H) i beroende av en tillförd styrsignals storlek, varjämte en styrenhet (8) är anordnad att under inandningsfasen av varje patienten pâtryckt andetag alstra en styrsignal för nämnda reglerorgan med ett förutbestämt, en ökning av driv- gaskammarens volym och inre tryck medförande förlopp och att under inverkan av en från förhållandet mellan trycken i drivgaskammaren (H) och andningsgaskammaren (3) eller från andningsgasflödet genom inandningsledningen (9) härledd signal avbryta inandningsfasen genom ändring av nämnda styr- signal till ett värde svarande mot ett lägre tryck i drivgas- kammaren under den efterföljande utandingsfasen av det på- tryckta andetaget. 790550-9-1

2. Respiratoranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda anordning för inmatning och utsläppníng av luft till respektive från drivgaskammaren (U) innefattar en ejektor (13), som är inkopplad mellan drivgaskammaren och den omgivande atmosfären och vars drivmunstycke (l3b) är anslutet till en tryckluftskälla (lä) via en elektriskt styrbar flödesreglerventil (15), som bildar nämnda relgerorgan.

3. Respiratoranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda anordning för ínmatning och utsläppning av luft till respektive från drivgaskammaren (H) innefattar en mellan den omgivande atmosfären och kammaren anordnad, kontinuerligt driven fläkt (16) och ett utlopp (17) från kammaren till den omgivande atmosfären, vilket utlopp inne- håller en elektriskt styrbar, variabel strypanordning (18), som bildar nämnda reglerorgan. H.

4. Respiratoranordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d av att drivgaskammaren (H) dessutom är förbindbar med den omgivande atmosfären via en tryckbelastad ventil (26), som hâlles stängd av ett från matningstrycket till ejektorns drivmunstycke (l3b) härlett tryck.

5. Respiratoranordning enligt något av kraven l - U, k ä n n e t e c k n a d av att utandningsventilen (22) är utformad som en tryckbelastad backventil, vilken hålles stängd av ett styrtryck härlett från trycket i.andningsgaskamma- ren (3), och att styrenheten (8) är utformad att under ut- andningsfasen av ett andetag alstra och till nämnda regler- organ (155 18) ansluta en konstant styrsignal med en förutbe- stämd storlek svarande mot ett förutbestämt, väsentligen konstant övertryck i drivgaskammaren, som är lägre än det i drivgaskammaren under inandningsfasen av ett andetag alstrade övertrycket.

6. Respiratoranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att den innefattar organ (19) för avkänníng och jämförelse av trycken i drivgaskammaren (N) och andningsgas- kammaren (3) och alstring av en av jämförelsen beroende signal till styrenheten (8), vilen är anordnad att under in- verkan av denna signal avbryta en pågående inandningsfas för 7905509-1 lg ett patienten påtryckt andetag genom nämnda ändring av styr- signalen till reglerorganet (l5; l8), då trycket i drivgas- kammaren (4) tenderar att överstiga trycket i andningskamma- ren (3).

7. Respiratoranordning enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att den innefattar organ (12) för mätning av and- ningsgasflödet genom inandningsledningen (9) Qch för alstring av en motsvarande flödessignal till styrenheten (8), vilken är utformad att under inverkan av denna flödessignal avbryta en pågående inandningsfas för ett patienten pátrycket ande- tag genom nämnda ändring av styrsignalen till reglerorganet (l5; 18), då den under ifrågavarande inandningsfas genom inandingsledningen passerade volymen andningsgas uppnått ett förutbestämt värde.

8. Respiratoranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att den innefattar en till inandningsledningen (9) ansluten tryckgivare (20) för avkänning av det i patientens luftvägar rådande trycket och alstring av en motsvarande trycksignal till styrenheten (8), vilken är anordnad att kunna alstra en referenssignal representerande det för till- fället önskade trycket i patientens luftvägar och jämföra denna referenssignal med nämnda trycksignal och fortlöpande hålla styrsignalen till reglerorganet (l5; 18) på ett sådant värde, att skillnaden mellan de båda jämförda signalerna hålles väsentligen på noll.

9. Respiratoranordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att den innefattar en till inandningsledníngen (9) ansluten tryckgivare (20) för avkänning av det i patientens luftvägar rådande trycket och alstring av en motsvarande tryck- signal till styrenheten (8) samt organ (12) för mätning av andningsgasflödet genom inandningsledningen (9) och alstring av en motsvarande flödessignal till styrenheten (8), vilken är utformad att under patientens spontanandning kunna alstra en referenssignal representerande den önskade trycknivån i patientens luftvägar och att jämföra denna referenssignal med en viktad summa av nämnda tryck- och flödessignaler och i beroende av denna jämförelse hälla styrsignalen till reg- lerorganet (l5; 18) på ett sådant värde, att skillnaden vid nämnda jämförelse förskjutes mot noll. 1.7 7905509-1

10. Respiratoranordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d av att styrenheten (8) är anordnad att under inverkan av nämnda flödessignal starta inandningsfasen för ett patien- ten pâtryckt andetag genom motsvarande ändring av styrsigna- len till reglerorganet (l5; 18), då en temporär ökning av flödet i inandningsledníngen (9) indikerar ett inandningsför- sök av patienten.

11. ll. Respiratoranordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d av att matníngsledningen (5) till andningsgaskanmaren (3) innehåller en medelst styrenheten (B) manövrerbar avstäng- ningsventil (7) och att styrenheten är anordnad att under in- verkan av nämnda flödessignal hålla denna ventil öppen res- pektive stängd under sådana tidsintervall, att andningsgas- kammaren (3) alltid innehåller en förutbestämd minsta volym andningsgas.

12. Respiratoranordning enligt något av kraven 1 r ll, k ä n n e t e c k n a d av att den rörliga väggen (2) mellan andningsgaskammaren (3) och drivgaskammaren är försedd med en normalt stängd ventil (25), vilken är anordnad att automatiskt öppnas för att medge en utläckning av andnings- gas från andningsgaskammaren till drivgaskammaren, då nämnda vägg intager ett läge svarande mot den maximala tillåtna volymen hos andningsgaskammaren, varigenom en överfyllning av denna förhindras.

13. Respiratoranordning enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att utandningsventilen (22) är utformad som en tryckbelastad backventil, vilken hålles stängd av ett styr- tryck tillfört genom en till andningsgaskammaren (3) ansluten styrtrycksledning (23), vilken innehåller en normalt öppen avstängningsventil (ZH) styrd av styrenheten (8), vilken är anordnad att vid slutet av ett patienten påtryckt andetag stänga denna ventil, samtidigt som styrsignalen till nämnda reglerorgan (l5; 18) ändras för reducering av trycket i driv- gaskammaren (4), och hålla ventilen (24) stängd under en förutbestämd tidsperiod, under vilken den patientens luft- vägar just tillförda andningsgasvolymen får tillfälle att fördela sig i luftvägarna, innan utandningsfasen påbörjas, genom att ventilen (ZU) åter öppnas, varigenom utandnings- _ 7205509-1 1.9, ventilens (22) styrtryck sänkes och utandnnfngsventílèn kan öppnas av det i patientens luftvägar rådande övertryckef.