SE517842C2 - Andningsapparat för volymkontrollerad andning där volymen indirekt regleras av trycket - Google Patents

Description

- . - . nu 51 7 8 4 2 šïï” - a: Vid den tryckkontrollerade andningen ställs inte längre en fast andningslyftvolym in, utan det tillföres så mycket andningsgas tills ett på förhand bestämt inandningstryck har uppnåtts. I många fall är den tryck- kontrollerade andningsformen lämpligare för patienten än den volymkon- trollerade. Fördelen med den tryckkontrollerade andningen ligger i huvudsak i att patienten till en viss grad själv kan kontrollera flödet och volymen genom mot- eller medandning. Den tryckkontrollerade andningen har dock den nackdelen att minutvolymen som inandas av patienten måste övervakas.

På senare tid har en ytterligare andningsform betraktats särskilt, nämligen genomandningsmöjligheten vid en fastställd trycknivå. Hos denna andnings- form erbjuds patienten bara en förhöjd trycknivå, i de flesta fall förbunden med en förhöjd syrekoncentration, med vilken han själv godtyckligt kan in- och utandas. Hos denna andningsform är förutsättningen att patienten själv helt kan kontrollera sin andning.

Genom EP 520 082 Al är en andningsapparat känd, hos vilken en patient erbjuds ett andningsgasflöde med fastställd trycknivå, varvid andningsgas- flödet höjs vid en andningsansträngning av patienten, respektive reduceras vid en utandning. Denna andningsform är dock endast lämplig för att stödja en egenandningsaktivitet hos patienten. En samtidig volym- och tryckkontroll är ej förutsedd.

Syftet med uppfinningen är att tillhandahålla en andningsapparat som möjliggör en volymkontrollerad andning under villkoren för tryckkontrollerad andning och tillåter en egenandningsaktivitet hos patienten.

Syftet löses med särdragen som anges i kännetecknandedelen av patentkrav 1.

Fördelen med uppfinningen består i huvudsak av att andningstrycket stegvis höjs med varje andningsslag, och nämligen så länge tills den på förhand valda 517 842 andningslyftvolymen har applícerats. En utandning på den övre trycknivån är möjlig vid varje tidpunkt. Med andningsapparaten enligt uppfinningen kombi- neras fördelarna med den tryckkontrollerade andningen genom kontrollen av andningstrycket, den volymkontrollerade andningen genom kontrollen av andningsvolymen och den fria genomandningsmöjligheten vid respektive trycknivå. Andningen med andningsförfarandet enligt uppfinningen avlöper i huvudsak enligt följande. Den börjar först med en provlyftning med låg tryckamplitud, d v s med ett lågt inandningstryck-börvärde pls. Den härmed applicerade andningsvolymen mäts under varje andningstag och jämförs med ett andningsvolym-börvärde. Är den uppmätta andningsvolymen mindre än andningsvolym-börvärdet, höjs inandningstryck-börvärdet vid nästföljande inandningsslag, och andningsvolymen mäts återigen. Inandningstryck- börvärde höjs tills börvärdet för andningsvolymen har uppnåtts. Genom tryckbegränsningen av andningsslaget är det enskilda andningsslaget ej längre begränsat i volymen, d v s patienten kan vid varje enskilt andningsslag få godtyckligt mycket volym. Genom den samtidigt närvarande volym- övervakningen säkerställs att inandningsvolymen är begränsad till ett inställbart värde. Därigenom inskränks visserligen patientens frihet, å andra sidan kan ett volymtrauma förhindras.

Skulle patienten under inandning plötsligt börja med en utandning känns detta igen genom att inandningstrycket pl stiger till ett värde större än pls. I detta fall öppnas utandningsventilen så mycket att inandningstryck-börvärdet pls åter ställs in som inandningstryck pl.

Andningapparaten enligt uppfinningen kan användas särskilt fördelaktigt hos patienter med okontrollerade andningsreflexer. Hos sådana patienter är också en vanlig minutvolym-övervakning ineffektiv, eftersom den inte skiljer mellan dödrymdsventilation och den alveolära luftningen. Med andningsförfarandet enligt uppfinningen kan patienterna utan hinder genomföra sin oroliga andning. Trots detta garanteras den av läkaren inställda minutvolymen för alveolarområdet, oberoende av hur lungan förändras. 51 7 3 4 2 Éï* - ä? -.I=' šff= Syftet med uppfinningen löses också genom de särdrag som finns återgivna i kännetecknandedelarna av patentkraven 2 eller 3.

På ett fördelaktigt jämförs under en utandning, som sker vid ett på förhand valt utandningstryck plzs, det aktuellt uppmätta utandningstrycket plz med det på förhand valda utandningstrycket pEs och om utandningstrycket plz faller under det på förhand valda utandningstrycket plss p g a en avsiktlig inand- ning, höjs andningsgasflödet medelst inandningsventilen på ett sådant sätt tills utandningstrycket pl: återigen har nått det på förhand valda utandningstrycket pEs. i Ett utföringsexempel av uppfinningen beskrivs närmare med hjälp av den bifogade ritningen: Den enda figuren visar en andningsapparat 1 för försörjning av en patient 2 med andningsgas från en tlyckgaskälla 3 via en inandningsventil 4 och en inandningsledning 5 och bortledning till ett utandningsutlopp 8 av den utandade gasen via en utandningsledning 6 och en utandningsventil 7.

Inandningstrycket i inandningsledningen 5 mäts medelst en första trycksensor 9 och tillförs som inandningstryck-ärvärde pl till en inandnings- tryckregulator 10, som är förbunden med inandningsventilen 4 som reglerventil för påverkan av inandningsgasflödet. Inandnings-tryckregulatorn är ansluten till en central styrenhet 11, varifrån den erhåller ett inandningstryck-börvärde pls. Inandningsventilen 4, den första trycksensorn 9 och inandnings-tryckregulatorn 10 bildar tillsammans en första reglerkrets 121 för inställning av inandningstrycket pl till inandnings-tryckbörvärdet pls.

Genom förändring av öppningstvärsnittet hos inandningsventilen 4 inställs gasflödet som doseras från tryckgaskällan 3 på ett sådant sätt att inandningstryck-ärvärdet pl överensstämmer med inandningstryck-börvärdet pls. 517 842 I utandningsledningen 6 är en flödessensor 12 anordnad för mätning av patientens 2 utandade volym. Ur mätsignalen som avges från flödessensorn 12 uträknas andningsslagvolymen Vr i en integrator 13 som är kopplad efter flödessensorn 12 och tillförs den centrala styrenheten 11. Den i utandningsledningen 6 uppmätta andningsslagvolymen Vr är proportionell mot patientens 2 inandade volym, såtillvida andningssystemet är läckagefritt, vilket förutsätts i det föreliggande fallet. Via en andningsvolym- börvärdesreglerventil 14 matas ett andningsslagvolym-börvärde Vrs in i styr- enheten 11. En andra trycksensor 15 som finns i utandningsledningen 6 mäter utandningstryck-ärvärdet ps och är ansluten till en utandningstryck- regulator 16. Utandningstryck-regulatorn 16 är förbunden med utandnings- ventilen 7 som reglerventil. Ett utandningstryck-börvärde pss som avges från styrenheten 11 tillförs utandningstryck-regulatorn 16 och jämförs där med utandningstryck-ärvärdet ps. Genom förändring av öppningstvärsnittet hos utandningsventilen 7 inställs utandningstrycket ps till värdet pss. Utand- ningsventilen 7, den andra trycksensorn 15 och utandningstryck-regulatorn 16 bildar tillsammans en andra reglerkrets 122.

För omkoppling av andningsfaserna från inandning till utandning är en triggledning 17 anordnad, med vilken inandningstryck-ärvärdet pi tillförs styrenheten 11.

Arbetssättet för anordningen enligtuppfinningen är följande: Medelst andningsvolym-börvärdesreglerventilen 14 inställs ett visst andnings- volym-börvärde Vrs, vilket inläses i den centrala styrenheten ll. Inandnings- tryckregulatorn 10 erhåller ett inandningstryck-börvärde pis från styrenheten 11, vilket är lagrat i styrenheten. Medelst en utandningstryck-börvärdes- reglerventil 18 inställs börvärdet för utandningstrycket pss vid andningstryck- regulatorn 16. s Q : . no 51 7 s 4 2 šïï* - Under det första inandningsslaget inställs inandningstrycket pi på startvärdet för inandningstryck-börvärdet pis medelst inandnings-tryckregulatorn 10.

Andningsvolymen som utandas av patienten 2 mäts med flödessensorn 12 och läses in som andningsslagvolym Vr i styrenheten ll. I styrenheten 11 jämförs Vr med andningsvolym-börvärdet Vrs och om andningsslagvolymen Vr är mindre än Vrs höjs vid nästa inandningsslag inandningstryck-börvärdet pis med ett på förhand valt trycksteg delta p. lnandningstryck-börvärdet pis höjs tills andningsvolymen Vr är större eller lika med andningsvolym-börvärdet Vis. Om under en inandning inandningstrycket pi överstiger inandningstryck- börvärdet pts, t ex till följd av en av patienten 2 avsiktlig utandning, avges en första styrsignal till utandningstryck-regulatorn 16 via en signalledning 20 från styrenheten 1 l, genom vilken utandningsventilen 7 öppnas så mycket att inandningstryck-börvärdet pts återigen ställs in som inandningstryck pi.

Omkopplingen från inandning till utandning sker enligt ett i styrenheten ll lagrat tidskriterium. Under utandning inställs det på förhand valda utand- ningstrycket pEs medelst utandningstryck-regulatorn lö och utandnings- ventilen 7. Det av den andra trycksensorn 15 uppmätta utandningstrycket pia jämförs i styrenheten l l med det på förhand valda utandningstryck-börvärdet pss, och om utandningstrycket pia; till följd av en avsiktlig inandning sjunker under det på förhand valda utandningstrycket pßs kopplar en andra styrsig- nal på inandnings-tryckregulatorn 10 via en signalledning 19, genom vilken inandningsventilen 4 öppnas så mycket att utandningstryck-börvärdet pias återigen ställs in som utandningstryck pr..

Med andningsapparaten enligt uppfinningen uppnås en särskilt god anpass- ning av andningsansträngningarna hos patienten genom att det under inand- ning är möjligt med en utandning på trycknivån för inandning och under utandning är möjligt med en inandning på trycknivån för utandning.

Hos en alternativ andningsapparat för inställning av ett på förhand bestämt andningsvolym-börvärde Vrs är förutsatsen att under inandningen ställa in c | o o .n 517 842 inandningstrycket px på ett fast inandningstryck-börvärde pls och sänka utandníngstryck-börvärdet pEs under utandningen med på förhand bestämda trycksteg delta p med varje utandningsslag, tills andníngsvolym-börvärdet VTs har uppnåtts.

Claims (3)

o | o | co n 517 842 PATENTKRAV

1. Andníngsapparat ( 1), vilken åtminstone innehåller en inandningsled- ning (5), en utandningsledning (6), en andningsflödesmätanordning (12) för mätning av andningsvolymen Vr, en inandningstryckrnätanordning (9) för mätning av inandningstiycket pi, en inandningsventil (4) som ställer in andningsgasflödet, en utandningsventil (7) som ställer in ett på förhand valt utandningstryck pias i utandningsledningen (6) och en central styrenhet (11), k ä n n e t e c k n a d av att styrenheten (11) är inrättad att fastställa ett i andningsvolym-börvärde Vrs och ett inandningstryck-börvärde pis, att under en inandning vid ett första inandningsslag ställa in inanclningstrycket pi på pis genom manövrering av inandningsventilen (4), att jämföra andnings- volymen VT med Vrs, och om Vr är mindre än Vrs under det första inandningsslaget höja inandningstryck-börvärdet pis stegvis med respektive trycksteg delta p för efterföljande inandningsslag tills andningsvolymen Vr är större än eller lika med andningsvolym-börvärdet Vrs, att vid varje inand- ningsslag jämföra inandningstrycket pi med pis och om inandningstrycket pi till följd av en avsiktlig utandning stiger till ett värde större än pis öppna utandningsventilen (7) så mycket att inandningstryck-börvärdet pis återigen ställer in sig som inandningstryck pi.

2. Andningsapparat (1) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att styr- enheten (1 1) är inrättad att under en utandning jämföra utandningstrycket ps _ med det på förhand valda utandningstrycket pEs och att, om utandnings- i trycket pi: till följd av en avsiktlig inandning antar ett värde mindre än pEs, höja andningsgasflödet medelst inandningsventilen (4) på ett sådant sätt att utandningstrycket pa åtminstone uppnår det på förhand valda utandningstrycket piss igen.

3. Andningsapparat enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att styrenheten (11) är inrättad att under en utandning bestämma andnings- volymen Vr och jämföra denna med andningsvolym-börvärdet Vrs och att, om 9 VT är mindre än VTs, sänka det på förhand valda utandningstrycket pßs med ett på förhand bestämt trycksteg delta p under en efterföljande utandning.